技术特征：
1.一种用于从污染环境中吸附PFAS化合物的改性粘土吸附剂，所述改性粘土吸附剂包括：
粘土，所述粘土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，
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。
2.根据权利要求1所述的改性粘土吸附剂，其中所述粘土嵌入有所述一种或多种二季胺化合物和一种或多种单季胺化合物达到所述粘土的总阳离子交换容量的至少50％。
3.一种用于从污染环境中吸附PFAS化合物的改性粘土吸附剂，所述改性粘土吸附剂包括：
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，
其中第二改性粘土以这样的量存在于所述改性粘土吸附剂中，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。
4.根据权利要求3所述的改性粘土吸附剂，其中所述第一改性粘土和所述第二改性粘土各自嵌入有相应的一种或多种单季胺化合物和二季胺化合物达到相应的第一改性粘土或第二改性粘土的阳离子交换容量的至少约50％。
5.根据前述权利要求中任一项所述的改性粘土吸附剂，其中所述一种或多种二季胺化合物具有18个或更多个碳。
6.根据权利要求5所述的改性粘土吸附剂，其中所述一种或多种二季胺化合物为地喹氯铵和式I化合物中的一种或多种：
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。
7.根据权利要求6所述的改性粘土吸附剂，其中所述式I化合物为五甲基丙二铵盐酸盐。
8.根据前述权利要求中任一项所述的改性粘土吸附剂，其中按所述改性粘土吸附剂中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50mol％的量存在。
9.根据前述权利要求中任一项所述的改性粘土吸附剂，其中所述粘土为凹凸棒石、膨润土、蒙脱石、绿脱石、贝得石、铬膨润石、锂蒙脱石、皂石、锌蒙脱石、斯堡卡石(sobockite)、硅镁石、斯文弗石(svinfordite)、蛭石、坡缕石、卡龙石(kalonite)和海泡石中的一种或多种。
10.根据前述权利要求中任一项所述的改性粘土吸附剂，其中所述改性粘土吸附剂存在于垫中。
11.根据前述权利要求中任一项所述的改性粘土吸附剂，其中所述单官能季胺为二甲基二(C14-C18烷基)氯化铵中的一种或多种。
12.一种试剂盒，其包括：根据前述权利要求中任一项所述的改性粘土吸附剂和用于将所述粘土吸附剂添加到污染环境以吸附PFAS化合物的说明。
13.一种试剂盒，其包括：
根据权利要求3所述的改性粘土吸附剂，其中所述第一改性粘土和所述第二改性粘土作为单独的组分存在，以及
用于将所述第一改性粘土和所述第二改性粘土单独地添加到污染环境以形成所述改性粘土吸附剂的说明，所述改性粘土吸附剂的量使得按添加到所述污染环境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25mol％到约95mol％的量存在。
14.根据权利要求13所述的试剂盒，其中所述第一改性粘土和所述第二改性粘土以这样的量添加，使得按添加到所述污染环境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25mol％到约50mol％的量存在。
15.根据权利要求13或14所述的试剂盒，其中所述第一改性粘土和所述第二改性粘土基本上同时添加。
16.根据权利要求13或14所述的试剂盒，其中所述第一改性粘土和所述第二改性粘土顺序地添加。
17.一种从污染污染环境中吸附PFAS化合物的方法，所述方法包括：
将改性粘土吸附剂与所述污染环境混合，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。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述改性粘土吸附剂用所述式(I)化合物改性。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述式I化合物为五甲基丙二铵盐酸盐。
20.根据权利要求17到19中任一项所述的方法，其中所述改性粘土吸附剂是用地喹氯铵改性的膨润土。
21.根据权利要求17所述的方法，其中所述改性粘土吸附剂用地喹氯铵和所述式I化合物两者改性。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述式I化合物为五甲基丙二铵盐酸盐。
23.根据权利要求17到19、21和22中任一项所述的方法，其中在所述式I化合物中，R2、R3、R4、R5和R7各自为甲基，并且R6为脂肪族牛脂基团。
24.根据权利要求17或18所述的方法，其中所述一种或多种二季胺化合物是所述改性粘土吸附剂中存在的唯一官能季胺化合物。
25.一种从污染环境中吸附PFAS化合物的方法，所述方法包括：
将改性粘土吸附剂与所述污染环境混合，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。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述粘土嵌入有所述一种或多种二季胺化合物和一种或多种单季胺化合物达到所述粘土的总阳离子交换容量的至少50％。
27.一种从污染环境中吸附PFAS化合物的方法，所述方法包括：
将改性粘土吸附剂与所述污染环境混合，其中所述改性粘土吸附剂包括第一改性粘土和第二改性粘土，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，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，其中选择所述第一改性粘土的量与所述第二改性粘土的量的比率，使得按与所述污染环境混合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。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述第一改性粘土和所述第二改性粘土中的每种改性粘土被嵌入达到至少50％的所述粘土的阳离子交换容量。
29.根据权利要求27或28所述的方法，其中将所述第一改性粘土和所述第二改性粘土预共混成所述改性粘土吸附剂，使得按所述改性粘土吸附剂共混物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20mol％到约50mol％的量存在，并且所述第一改性粘土和所述第二改性粘土作为单一组合物与所述污染环境混合。
30.根据权利要求27或28所述的方法，其中将所述改性粘土吸附剂与所述污染环境混合包括以使得按与所述污染环境混合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％的量存在的量将所述第一改性粘土和所述第二改性粘土单独地添加到所述污染环境。
31.根据权利要求30的所述方法，其中所述第一改性粘土和所述第二改性粘土同时添加。
32.根据权利要求30所述的方法，其中所述第一改性粘土和所述第二改性粘土顺序地添加。
33.根据权利要求25到32中任一项所述的方法，其中所述一种或多种二季胺化合物包括至少18个碳。
34.根据权利要求25到33中任一项所述的方法，其中所述一种或多种二季胺化合物为地喹氯铵和式I化合物中的一种或多种
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。
35.根据权利要求34所述的方法，其中一种或多种二季胺化合物包括所述式I化合物并且所述式I化合物为牛脂五甲基丙二铵盐酸盐。
36.根据权利要求25到35中任一项所述的方法，其中按所述改性粘土吸附剂中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50mol％的量存在。
37.根据权利要求17到36中任一项所述的方法，其中所述粘土为凹凸棒石、膨润土、蒙脱石、绿脱石、贝得石、铬膨润石、锂蒙脱石、皂石、锌蒙脱石、斯堡卡石、硅镁石、斯文弗石、蛭石、坡缕石、卡龙石和海泡石中的一种或多种。
38.根据权利要求17到37中任一项所述的方法，其中所述吸附剂每克改性粘土吸附剂能够吸附至少0.2毫克的PFAS化合物。
39.根据权利要求17到38中任一项所述的方法，其中所述污染环境是污染土壤，并且所述方法包括将所述污染土壤和所述改性粘土吸附剂混合，使得所述改性粘土吸附剂以大于约0.5wt％的所述改性粘土吸附剂的量存在于混合物中。
40.根据权利要求17到38中任一项所述的方法，其中所述污染环境是污染废水流，并且所述方法包括通过使所述污染水以一定流速穿过所述改性粘土吸附剂的床以维持所述污染水与所述床至少约1分钟的接触时间来混合所述改性粘土吸附剂和所述污染水流。
41.根据权利要求17到38中任一项所述的方法，其中所述改性粘土吸附剂呈预填充的可渗透垫或金属筐的形式。
42.根据权利要求17到38中任一项所述的方法，其中呈颗粒或粉末形式的所述改性粘土吸附剂进入水体中，使得所述改性粘土形成可渗透的反应性阻挡层。
43.根据权利要求17到38中任一项所述的方法，其包括通过将所述改性粘土和污染水在罐中混合来处理污染水流中的PFAS化合物。
44.根据权利要求17到38中任一项所述的方法，其包括通过将所述改性粘土的悬浮液注入到污染土壤和或污染地下水羽流中来处理污染水流中的PFAS化合物。
45.根据权利要求17到43中任一项所述的方法，其中所述污染环境是废水。
46.根据权利要求17到43中任一项所述的方法，其中所述污染环境是地下水。
技术总结
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。
技术研发人员：M·多诺万;
受保护的技术使用者：密执安特种矿石公司;
技术研发日：2020.05.22
技术公布日：2021.12.17
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