一種含有磷脂聚合物仿生涂層的水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)控探頭制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含有磷脂聚合物仿生涂層的水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)控探頭制備工藝，包括以下步驟：首先合成聚季銨鹽-51(PMB)；然后制備具有PMB防污涂層的水質(zhì)監(jiān)測(cè)探頭。采用本發(fā)明技術(shù)方案，操作簡單、成本低廉，并能夠有效地抑制水質(zhì)監(jiān)測(cè)探頭的生物附著問題，幫助水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)降低探頭維護(hù)成本。
【專利說明】一種含有磷脂聚合物仿生涂層的水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)控探頭制備工
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【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境監(jiān)控領(lǐng)域，具體涉及一種含有磷脂聚合物仿生涂層的水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)控探頭制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]在環(huán)境污染嚴(yán)重的今天，對(duì)水資源的質(zhì)量檢測(cè)成為了一件十分重要的工作。很多地區(qū)的水環(huán)境檢測(cè)是以化學(xué)化為主的，即人工定期(或不定期)的現(xiàn)場采樣、化驗(yàn)、水質(zhì)分析，這種方法有著工作量大、隨機(jī)性強(qiáng)等缺點(diǎn)，難以全面而準(zhǔn)確地反應(yīng)水質(zhì)及其變化情況。所以，人們開始考慮使用水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來更全面地監(jiān)測(cè)水質(zhì)、避免上述的不足，該系統(tǒng)主要由監(jiān)測(cè)中心和若干個(gè)固定監(jiān)測(cè)站組成，固定的監(jiān)測(cè)站通過置于水中的探頭采集水樣信息并發(fā)送到監(jiān)測(cè)中心，這些水樣信息將在監(jiān)測(cè)中心得到實(shí)時(shí)的分析處理及評(píng)估，這樣就實(shí)現(xiàn)了對(duì)水質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。為了實(shí)現(xiàn)這樣的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用的探頭需要長時(shí)間放置于水域中，這樣就會(huì)有水中生物附著和表面腐蝕等情況出現(xiàn)，這些情況都會(huì)嚴(yán)重影響探頭的潔凈程度和之后探頭對(duì)水樣數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確采集。
[0003]為了保證水質(zhì)信息的準(zhǔn)確采集，監(jiān)測(cè)探頭需要保持清潔，水中生物(如藻類)和雜質(zhì)的附著會(huì)嚴(yán)重影響探頭的靈敏度，需要對(duì)探頭進(jìn)行清理過更換，而頻繁的清理和更換則帶來巨大的系統(tǒng)維護(hù)成本。所以當(dāng)下的許多監(jiān)測(cè)探頭會(huì)盡量采用一些防污手段來降低探頭的生物附著污染。
[0004]有的企業(yè)考慮讓探頭本身具有自清潔能力，一般考慮在探頭上集成自我清潔的毛刷，或者通過安裝在探頭表面的氣閥來噴氣使得表面附著物被吹掉，以此來實(shí)現(xiàn)探頭自動(dòng)清潔的功能。這樣的探頭可以保證多年耐用并保持精確測(cè)量，卻增加了系統(tǒng)的機(jī)械復(fù)雜度和安裝難度。有的企業(yè)考慮利用毒性材料制作探頭的相關(guān)部件，以提高探頭防止微生物附著的性能，保障探頭清潔。然而，該方法有可能造成有毒物質(zhì)擴(kuò)散，對(duì)水體的生態(tài)平衡造成不良影響，不符合當(dāng)今社會(huì)綠色環(huán)保的環(huán)境理念。
[0005]2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿(MPC)是目前國內(nèi)外合成最多的一種性能良好的磷酸膽堿類單體，它可以有效抑制生物分子的粘附，其結(jié)構(gòu)見附圖。將MPC單體與其他特定物質(zhì)聚合往往能得到性能優(yōu)異的仿生磷脂類聚合物材料，可以應(yīng)用到廣泛的領(lǐng)域中，具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的使用價(jià)值。這一類磷脂類聚合物通常具有極性端基和非極性尾鏈，在某些條件下這種特定的組成能夠使得磷脂聚合物自發(fā)地組織形成非均相結(jié)構(gòu)，它能夠在附著表面形成仿生細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)。目前，這一類材料在醫(yī)療器械和人工器官的表面改性
方面有很廣泛的應(yīng)用。
[0006]
【權(quán)利要求】
1.一種含有磷脂聚合物仿生涂層的水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)控探頭制備工藝，其特征在于，包括以下步驟: 步驟I)合成聚季銨鹽-51 (PMB):將2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿(MPC)與甲基丙烯酸丁酯(BMA)按30:70的比例配制成溶液，在溶液中加入偶氮二異丁腈(AIBN)作為聚合引發(fā)劑，聚合反應(yīng)在65°C下進(jìn)行并以氬氣為保護(hù)氣體，聚合產(chǎn)物用乙醚溶劑進(jìn)行沉淀分離，并真空干燥24小時(shí)； 步驟2)制備具有PMB防污涂層的水質(zhì)監(jiān)測(cè)探頭:取合成的產(chǎn)物PMB，以乙醇為溶劑配制成I %含量的溶液，待用；將選用的水質(zhì)監(jiān)測(cè)探頭進(jìn)行超聲清洗，而后將配制好的PMB溶液涂覆在探頭表面，待溶劑揮發(fā)后用無水乙醇和蒸餾水清洗探頭表面，除去多余的聚合物，并將探頭在氮?dú)庵懈稍铩?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有磷脂聚合物仿生涂層的水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)控探頭制備工藝，其特征在于，所述聚合物PMB的結(jié)構(gòu)為
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有磷脂聚合物仿生涂層的水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)控探頭制備工藝，其特征在于，所述聚合物PMB能夠有效吸附在探頭最外層并形成類似于細(xì)胞膜磷脂分子層的仿生結(jié)構(gòu)，有效抑制生物的吸附的效果，以此幫助探頭達(dá)到降低生物污染的效果。
【文檔編號(hào)】C08F220/18GK103468085SQ201310416036
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】張帆, 李子寅 申請(qǐng)人:蘇州蔻美新材料有限公司