[发明专利]接枝到微粒状固体载体上的改性多胺作为用于从流体中去除目标物质的吸附剂材料

说明书

提供用于从流体料流中去除目标物质的组合物，所述组合物包含多胺；和共价连接的疏水基团，其中所述多胺共价连接到载体材料。还提供用于从流体料流中去除目标物质的方法，所述方法包含使所述流体料流与包含多胺和共价连接的疏水基团的组合物接触，其中所述多胺共价连接到载体材料。

技术领域

本发明涉及使用基于多胺的化学改性过滤材料从如液体等流体中去除目标物质，以及用于生产此类材料的方法。

背景技术

世界各地工业化不断发展，加上对廉价制造产品的需求的不断增加，造成了对如水等关键溶剂的受污染供应进行修复和再循环的巨大且持续的需求。人们意识到有必要重新利用和补充现有资源，而不是简单地处理它们。随着淡水供应的减少受到来自工业活动污染的威胁，环境保护法规也变得越来越严格。

在工业和农业过程中使用的重要流体不仅包括水，还包括溶剂、燃料、润滑剂和工作流体。所有这些流体可以通过在工业过程中的正常使用，或通过有意或无意地暴露于废物而暴露于化学污染中。举例说明，在工业化国家中，通常高达三分之二的全部水消耗可归因于工业的需求。毫不惊奇的是，如联合国等组织国际层面作出了巨大的努力，以确保发达国家和发展中国家致力于可持续的环境政策，包括负责任地使用水。确切地说，重要的是开发出从每单位所消耗的水中获取更多以支持可持续增长的方式。

有多种多样的破坏环境的污染物来源，包括来自工业工厂和化学加工设施的处理不当的废水；用于农业地区的含有肥料和农药的地表径流；和清洁剂以及用于灭火泡沫的阻燃剂。许多工业化学污染物在降解之前可以在大自然中持续存在很多年，并且即使在很低的浓度下也可能对植物、动物和人类造成极大伤害。对生态系统的影响也很深远，持久性污染物通常集中在食物链上游的生物体内。尽管在20世纪70年代末大多数工业国家禁止使用多氯联苯(polychlorinatedbiphenyl，PCB)，但在许多海洋动物的组织中仍发现高含量的多氯联苯，导致正常的内分泌过程被破坏。

除了破坏环境的污染物外，工业、制药和农业过程中使用的流体还普遍含有具有经济价值的组分或化学物质，如包括银或金、钯和铂族金属的贵金属(Sharma等人,2017年https：//pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2017/ra/c7ra10153h)，包括锂的其它金属或包括药物的小分子。虽然在许多情形下，此类化学物质本身通常可被视为有害污染物，但这些内含物的去除和/或回收也可为有价值的，因为其可随后重新使用而不是丢失。例如，流经采矿作业的垃圾的水(如雨水)可含有溶解的矿物质，所述矿物质以过低的浓度存在而不值得精炼，但其既可能造成环境危害，又可能成为表示增加采矿产量的可能来源。

因此，迫切需要为受污染的流体料流，特别是受污染的水的修复问题提供新颖且创新的解决方案。

一种特定类别的持久性环境污染物包括卤化有机化合物，如多氟和全氟化烷基物质(poly-and perfluorinated alkyl substances，PFAS)。PFAS是有机氟化合物。虽然它们被认为是化学惰性的，但它们在环境中具有持久性，并且它们的使用在许多国家受到《联合国气候变化框架公约(United Nations Framework Convention on Climate)》的《京都议定书(Kyoto Protocol)》的控制。PFAS还用作用于制造确实表示环境风险的多种衍生化合物的前体，包括氟表面活性剂、氟聚合物和有机氟反应物。全氟辛烷磺酸盐(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)是有毒的PFAS化合物，其已广泛用作表面活性剂和用于灭火泡沫和金属电镀工艺的阻燃剂。PFOS和PFOA两者在环境中长期存在，并且在世界上大部分淡水供应中都被认为是污染物。