[发明专利]用于除去有机‑基材料的包含粘土矿物的杂合吸附组合物

说明书

本申请要求2015年3月25日提交的美国临时专利申请No.62/137,896的优先权。上述文件的内容以引用方式全文并入本文，如同在此全部列出。

技术领域

在一些实施方案中，本发明尤其涉及具有吸附剂性质的化合物和包含该化合物的粘土复合物，及其用于除去水性溶液中有机-基材料的用途。

背景技术

在过去几十年中，水生环境中存在微浓度和纳米浓度的有机-基污物(例如药物)已经吸引了显著的关注。通过水处理工艺除去这些化合物的效率取决于许多参数，包括处理厂的建立、水复合物和药物化合物的特征。

回顾通过水处理厂除去药物的效率，表明这些化合物中的许多化合物抗降解和除去工艺，因此存在于经过处理的水流中。将这些水流再用于农作物灌溉或者将其弃于地表水引起环境和健康问题，这些问题目前正在研究。

为了改进有机污染物(包括但不限于药物化合物，例如双氯芬酸)的除去，提出改进的处理工艺，例如通过颗粒活性炭(GAC)吸附。但是，在很多情况下，水流中存在溶解的有机物质(DOM)会降低GAC除去靶向有机污染物的效率。

对于由水性溶液中高效率低除去有机-基材料的化合物、复合物和组合物的需要，仍未满足。

发明概述

在一些实施方案中，本发明尤其涉及具有吸附剂性质的化合物以及包含该化合物的粘土复合物。在其他的实施方案中，提供了使用本发明的粘土复合物由水性溶液中除去有机-基材料的方法。

根据一个方面，提供了包含聚合物主链的化合物，所述的聚合物主链包含第一单体单元和第二单体单元部分，所述的聚合物主链通过通式I所示：

其中：

R¹为C1-C10烷基；

m和n均为整数，其分别独立地指明第一单体单元和第二单体单元的单独的部分；

通过m和n指明的单独的部分在聚合物主链中可以为任何顺序；

m具有至少5的值；以及

R²选自：芳基或烷基，可任选地被取代的芳基或烷基。

在一些实施方案中，m具有的值使得m/n为至少5。

在一些实施方案中，n具有0值。

在一些实施方案为中，R¹为乙基。

在一些实施方案为中，R²为苯甲基、可任选地被取代的苯甲基。

根据另一个方面，提供了包含粘土矿物和通式I所示的化合物的复合物。

根据本发明的一些实施方案的另一个方面，提供了包含粘土矿物和通式II所示的化合物的复合物：

其中：

R¹为C1-C10烷基；

m和n均为整数，其分别独立地指明第一单体单元和第二单体单元的单独的部分；

通过m和n指明的单独的部分在聚合物主链中可以为任何顺序；

m具有至少5的值；以及

R²选自：芳基或烷基，可任选地被取代的芳基或烷基。

在一些实施方案中，粘土选自：伊利石,页硅酸盐,蒙脱石,高岭石,伊利石,海泡石,绿坡缕石,水辉石膨润土,沸石,铝矽酸盐,蒙脱石(MMT),蒙皂石和高岭石。在一些实施方案中，粘土为MMT。在一些实施方案中，MNT为膨润土、或其衍生物或类似物。

在一些实施方案中，粘土表征为带正电荷的。

根据另一个方面，提供了包含所述的复合物的物质组合物。

根据另一个方面，提供了提供了包含本发明的复合物的或者本发明的物质组合物的制品。在一些实施方案中，所述的制品选自有机废物处理装置,过滤装置,射流装置,液体装置(例如容器,过滤器,管路和管道),管件,农业装置,包装,密封制品,燃料箱,结构构件和医疗设备。在一些实施方案中，液体系统用于装载、处置、运送和/或处理有机废物。

根据另一个方面，提供了由水性溶液中除去有机-基的方法，该方法包括将根据本发明的一些实施方案的复合物或物质组合物或制品引入过滤系统或过滤器壳体中，并将所述的水性溶液与过滤系统或过滤器壳体接触。

在一些实施方案中，有机-基材料选自：石油,有机酸,酮,醛,芳香族成分(包括苯酚),包含杂原子的有机材料,染料,聚合物材料,蛋白质,脂肪酸及其混合物,氰化物,肼,有机杀虫剂,除草剂和污水污染。在一些实施方案中，一种或多种有机-基材料为药物组合物。在一些实施方案中，药物组合物选自双氯芬酸(DCF)和吉非贝齐。在一些实施方案中，有机-基材料为阴离子材料。