[发明专利]改性粘土吸附剂和使用其吸附PFAS的方法

说明书

一种从污染环境中吸附PFAS化合物的方法可以包含将改性粘土吸附剂与所述环境混合。所述改性粘土可以包含嵌入有单季胺化合物和二季胺化合物的共混物的粘土。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年5月22日提交的美国临时专利申请第62/851,431号的优先权的权益，所述美国临时专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及吸附PFAS化合物的方法，并且具体地涉及使用用一种或多种双官能季胺化合物改性的粘土吸附PFAS化合物的方法。

背景技术

全氟化合物(PFC)应用广泛，并且因此已成为全球关注的水环境污染问题。全氟和多氟烷基物质(通常被统称为PFAS)是一组人造化学品，包含PFOA、PFOS、GenX和许多其它化学品。自1940年代以来，PFAS已被制造并且用于各种行业，包含在美国。全氟辛烷磺酸(PFOS)是典型的PFC之一，并且已在许多行业中用作表面活性剂、阻燃剂、润滑剂和聚合物添加剂。全氟辛酸(PFOA)和PFOS已是这些化学品中生产和研究最广泛的。PFC会随时间推移在人体中积累，并且许多不会自然分解。PFAS暴露已被证明对人类健康有害。从废水源中去除PFC对于防止天然水道的污染至关重要。由于PFC通常非常稳定，因此使用一些常规技术(包含生物降解、氧化和还原)，其很难在周围环境中分解。吸附已被用作利用常规吸附剂(包含活性炭、树脂和生物吸附剂)从废水、土壤和其它污染源中有效去除PFC的替代性方法。

发明内容

需要改善从土壤、废水和其它污染源中吸附PFAS化合物的方法。

一种根据本公开的改性粘土吸附剂可以包含嵌入有一种或多种二季胺化合物和一种或多种单季胺化合物的粘土，其中按所述改性粘土吸附剂中存在的季胺化合物的总摩尔数计，所述一种或多种二季胺化合物以约25mol％到约95mol％的摩尔百分比存在。

一种根据本公开的改性粘土吸附剂可以包含第一改性粘土，所述第一改性粘土包括嵌入有一种或多种单季胺化合物的粘土；以及第二改性粘土，所述第二改性粘土包括嵌入有一种或多种二季胺化合物的粘土。所述第二改性粘土可以以这样的量存在于改性粘土吸附剂中，使得按所述改性粘土吸附剂中存在的季胺化合物的总摩尔数计，所述一种或多种二季胺化合物以约25mol％到约95mol％的量存在。

一种根据本公开的从污染样品或环境中吸附PFAS化合物的方法可以包含将改性粘土吸附剂与所述样品或环境混合，其中所述改性粘土吸附剂包括嵌入有一种或多种二季胺化合物的粘土，其中所述二季胺化合物是地喹氯铵和/或式(I)化合物

其中X是氯离子，并且R₁是具有1到13个碳的脂肪族基团，并且R₂、R₃、R₄、R₅、R₆和R₇独立地选自脂肪族基团和芳香族基团，并且R₂、R₃、R₄、R₅、R₆和R₇中的至少一个是具有8个或更多个碳的脂肪族基团或芳香族基团。

一种根据本公开的从污染样品或环境中吸附PFAS化合物的方法可以包含将改性粘土吸附剂与所述样品混合，其中所述改性粘土吸附剂包括嵌入有一种或多种单季胺化合物和一种或多种二季胺化合物的粘土，并且按所述改性粘土吸附剂中的所述季胺化合物的总摩尔百分比计，所述一种或多种二季胺化合物以约25mol％到约95mol％的量存在。