[发明专利]一种环境水中全氟/多氟化合物的快速去除方法

说明书

本发明属于化学分析技术及环保领域，提供了一种用于去除环境水中全氟化合物的聚偏氟乙烯滤膜吸附去除方法。本发明所提供的吸附介质为高度氟化的聚偏氟乙烯滤膜，由于其直径较大，样品溶液能够快速流过，基于氟氟亲和作用，对全氟化合物具有较高的吸附容量和较好的选择性，尤其适用于环境水样中长链全氟化合物的富集和/或净化。本发明所用的吸附介质无需合成价格低廉，操作方便。

技术领域

本发明属于化学分析技术及环保领域，涉及一种全氟/多氟化合物的快速去除方法，基于高度氟化的聚偏氟乙烯滤膜与环境水中全氟化合物之间的氟氟亲和作用，来实现全氟化合物的高选择性去除。

背景技术

全氟/多氟化合物(PFASs)是一类以部分或完全氟化的烷基链和末端官能团(如羧酸盐、磺酸盐、磺酰胺、膦酸盐和醇)为特征的脂肪族化合物。其中全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)是环境中存在的最为典型的两种PFASs，也是多种PFASs转化的最终产物。基于其疏水疏油特性，PFASs被广泛应用于各种民用和工业领域，如表面活性剂、纸张、涂料、特殊清洁剂、化妆品、消防泡沫、防污剂、不粘锅、纺织、食品包装和杀虫剂等。由于含有大量键能极高的C-F共价键，PFASs在环境中难以被光解、水解或者生物降解，因此具有高持久性、生物累积性和长距离迁移等特征。许多研究在全球范围内地表水、地下水、大气、污泥、动植物以及人体内发现PFASs的存在。

目前，环境中PFASs的去除方法主要有光化学降解、吸附去除技术、电化学氧化法等化学和物理方法。物理法去除全氟化合物成本低、易操作且普适性强，但是很难将其根本去除；化学方法可能会生成短链的全氟羧酸，实际操作存在费用高等相关条件的限制。目前常用的吸附去除技术是以活性炭为吸附剂去除环境水样中的PFASs，但是活性炭对 PFASs的吸附很大程度上会受到水中有机物的影响，活性炭床由于共存有机物的竞争而在短时间内丧失去除PFASs的能力。另外离子交换树脂吸附法也较为常见，但易于受到环境水中存在的普通阴阳离子的干扰。因此开发一种高选择性的PFASs去除法很有必要。

发明内容

本发明目的在于方便快捷地去除环境水样中全氟化合物，提供了一种聚偏氟乙烯(PVDF)滤膜吸附法对含有全氟化合物的水样进行过滤处理。该滤膜直径较大，液体能高速流过，从而可以缩短吸附时间，另外，基于全氟化合物与高度氟化的滤膜之间较强的氟氟亲和作用，该滤膜对复杂基质中全氟化合物有较高的选择性，所以本发明能达到快速高效地去除全氟化合物的目的。

本发明通过采用以下技术手段实现上述目的。

本发明提供了一种全氟化合物的快速去除方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：将PVDF滤膜嵌入溶剂过滤器，使用前，先用5mL甲醇、5mL去离子水进行活化(在此过程中保证没有空气接触)，之后负压过滤样品溶液直到滤膜上无残余水分。

在本发明中，所述的全氟化合物吸附去除方法，其特征在于，所述滤膜具有高度氟化的特点。

在本发明中，所述的全氟化合物吸附去除方法，其特征在于，上述滤膜的使用数量为 1-3，优选为1。

在本发明中，所述的全氟化合物吸附去除方法，其特征在于，所述水溶液的pH范围为3-9，优选为7-9。

在本发明中，所述的全氟化合物吸附去除方法，其特征在于，所述水溶液的盐度(NaCl 调节)为0-5％(NaCl，w/v)，优选为0。

在本发明中，所述的全氟化合物吸附去除方法，其特征在于，所述水溶液中腐殖酸(HA)质量浓度范围为0-50mg/L，优选浓度低于5mg/L。

在本发明中，所述的全氟化合物吸附去除方法，其特征在于，所述水溶液中蛋白质(BSA)质量浓度范围为0-1.0g/L，优选浓度低于0.1g/L。