TW202438169A - 聚合性環糊精吸附劑之再生 - Google Patents

Abstract

本揭露提供從具有吸附之PFAS之陽離子性CDP吸附劑中移除PFAS之方法。該方法包含使一體積之陽離子性CDP吸附劑與再生介質接觸以及從該再生介質分離該陽離子性CDP吸附劑。

Description

聚合性環糊精吸附劑之再生

相關申請案之交叉引用

本申請案主張於2023年1月12日提交的美國臨時申請案第63/479,611號的優先權之權益，該申請案係特此以引用方式整體納入。

業經鑑定出一類新的芳基交聯環糊精聚合物(CDP)，其展現對多氟烷基物質和全氟烷基物質(PFAS)的快速吸附特性，諸如，彼等於US 9,624,314和US 11,155,646中所述者，其係出於所有目的特此以引用方式整體納入。為了在處理受PFAS污染之廢物流方面具有商業用途，此類CDP吸附劑不僅必須以快速動力學和高吸附容量吸附PFAS，還必須在適當的再生條件下以高效率水平輕易地釋放PFAS。亦即，基本上所有吸附之PFAS應該在再生期間從CDP吸附劑中移除，盡可能恢復CDP吸附劑之原始PFAS吸附特性，以及能夠單離PFAS廢料以進行安全處置。通常，再生係使用再生介質完成的，該介質可克服PFAS與CDP結合之(多種)吸附機制。理想地，此類再生介質應該為相對無毒的，並且應該使用最小體積的再生介質來快速地再生CDP吸附劑。然而，適當的再生介質和再生條件取決於CDP和PFAS的特定性質。在各種具體例中，本發明提供了特別有效的再生介質和再生條件，其對於再生包含吸附之PFAS的CDP吸附劑而言在商業上是有利的。

本揭露尤其有關適合於從CDP吸附劑(諸如，本揭露之陽離子性CDP吸附劑)中移除吸附之PFAS的再生介質和再生條件。在各種具體例中，本揭露有關用於在從CDP吸附劑(例如，本揭露之陽離子性CDP吸附劑)中移除後濃縮吸附之PFAS之方法。由本揭露之方法所提供之濃縮之PFAS可呈固體或液體形式。在各種具體例中，含有吸附之PFAS的本揭露之陽離子性CDP吸附劑與包含約0.5:1(v/v)至約10:0(v/v)之醇：水(在一些具體例中，乙醇：水、或純乙醇)和視需要地選自由鹼金屬或鹼土金屬或銨(NH ₄ ⁺)之氯化物、硝酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、甲酸鹽、乙酸鹽或氫氧化物所組成群組之鹽之再生介質接觸。在一些具體例中，再生介質為含有50%(v/v)乙醇：水、95%(v/v)乙醇：水之乙醇溶液、或純乙醇。在許多具體例中，將CDP吸附劑(例如，陽離子性CDP吸附劑)負載於填充床容器中。再生程序可如本文中所述以升流、降流或批式模式運行。當再生程序以升流模式運行時，流動可為如本文中所述之線性或環狀，並且流速可由床膨脹率表徵，其可在約5%至約100%之範圍內。當再生程序以降流模式運行時，空床接觸時間在約1分鐘至約120分鐘之範圍內。當再生程序以批次模式運行時，再生介質與CDP吸附劑(例如，陽離子性CDP吸附劑)之接觸時間可在約10分鐘至約24小時之範圍內。在所述接觸後，分離再生介質和陽離子性CDP吸附劑，從而至少約50%的吸附之PFAS轉移至再生介質中。接著，可進一步加工含有PFAS之再生介質，例如，藉由視需要地進一步濃縮PFAS，並且最終使PFAS經歷適合的PFAS破壞程序，或可替代地進行處置。

發明所屬技術領域已知用於從特定基質中移除或分離各種被吸附物的吸附機制係基於吸附劑和被吸附物的特定化學特性而不同。此等吸附機制仰賴於吸附劑和被吸附物之間的交互作用，包括但不限於，疏水性交互作用、凡得瓦力、π-π堆積作用、氫鍵結、靜電交互作用、離子交換等。由於競爭吸附，此等交互作用亦可進一步受到包含被吸附物之基質的特徵(例如，溶解或分散於PFAS 水溶液中之其他成分)的影響。例如，Deng等人(Water Research 2010, 44, 5188-5195)發現溶解之陰離子，諸如，硫酸根和陰離子性六價鉻錯合物，會干擾全氟辛烷磺酸(PFOS)在陰離子交換樹脂上之吸附。

此等基本的吸附機制最終控制被吸附物-吸附劑交互作用之強度，進而決定脫附程序(亦即，被吸附物之回收和用過的(spent)吸附劑之再生)之容易性和有效性。有效脫附的另一個關鍵因素是被吸附物在再生介質中的溶解度。

因此，適當的再生條件取決於吸附劑和(多種)被吸附物的特定化學特性，其影響特定吸附劑和(多種)被吸附物特有的吸附機制。此外，再生效率受到再生介質中之被吸附物的溶解度性質的影響。因此，控制再生效率的參數不能輕易地從發現對其他吸附劑和被吸附物有用的再生條件外推(extrapolate)。例如，Deng等人發現兩種結構非常相似的含有吸附之PFOS之丙烯酸系陰離子交換樹脂IRA958和IRA67，然而在相同的再生介質下展現截然不同的再生特性。

PFAS之吸附劑的再生由於以下事實而變得複雜：PFAS為一類多氟烷基化化合物和全氟烷基化化合物，其涵蓋廣泛多種不同的化學和結構特徵，包括不同的烷基鏈長度、直鏈和支鏈結構，以及不同的頭基化學。由於此等化學和結構特徵中之各者皆會影響吸附強度，含有吸附之PFAS之吸附劑的再生需要精心定制的再生條件。

PFAS從吸附劑脫附之效率(亦即，回收效率)對於從液流(例如，受PFAS污染之水)中移除PFAS的設計和最終成本至關重要。再生後更高的PFAS回收率減少了吸附劑上殘留PFAS的量，因此再生之吸附劑具有更高的PFAS吸附能力而使吸附劑可再利用。更高的再生效率非常重要，因為更高的PFAS回收效率允許在需要更換新鮮吸附劑前，讓給定批次的吸附劑進行更多個的再利用循環。更高的回收效率亦可最小化每個再生循環所需的再生介質體積，其在用過的再生介質中提供更高濃度的PFAS。此類更高的PFAS濃度最小化後續處理的成本，包括再循環再生介質的成本和難度、處理含有再生介質之PFAS的單元操作的規模和選擇(例如，以薄膜或蒸餾程序之手段從PFAS中分離及/或濃縮再生介質)，以及處理或破壞從再生程序中單離之PFAS的最終成本。

如本文中所述之CDP吸附劑對於從例如水性混合物中移除PFAS特別有效。CDP吸附劑可藉由使用再生介質再生，該再生介質能輕易地干擾環糊精和被吸附物(例如，PFAS)之間的主體-客體複合體。DEXSORB+為US 11,001,645中描述的一類陽離子性CDP吸附劑(其內容係出於所有目的特此以引用方式納入)，其已被證明能夠有效地從水中移除PFAS。然而，尚未被廣泛地探索PFAS從環糊精系吸附劑之脫附。甲醇和乙醇以及甲醇或乙醇水溶液已被建議作為適合的再生介質(例如，US 9,624,314)，並且甲醇已被證明可從用過的環糊精系吸附劑脫附雙酚A(BPA)(Alsbaiee et al., Nature 2016, 529, 190-194)。然而，此等參考文獻中所使用之CDP並非陽離子性。此外，此等參考文獻並未考慮，亦未描述從用過的吸附劑完全脫附PFAS以允許再生吸附劑之安全再利用。另外，此等工作人員未考慮所選之再生介質是否安全或再生效率(例如，用盡可能最小量的再生介質完全再生，以實際且符合成本效益地處理含有PFAS廢料之用過的再生介質)。

其他研究人員(Du et al, Journal of Hazardous Materials 2014, 274, 443-454；Nickelsen and Woodard, US 10,287,185；James et al., US 2020/0306726)已研究了關於從各種非環糊精系吸附劑(活性碳、陰離子交換樹脂、二氧化矽、沸石、蒙脫石黏土、水滑石、幾丁聚醣等)中移除特定的PFAS化合物(PFOS；全氟辛酸，PFOA)之再生介質效率，並且發現再生效率取決於所使用之吸附劑化學和再生介質而顯著地不同。因此，識別適合的再生介質和再生條件需要仔細考慮多項因素：尤其是吸附劑之化學組成(例如，DEXSORB+和本文中所述之類似的陽離子性環糊精系吸附劑)、(多種)被吸附物(例如，PFAS)之化學組成、再生期間(多種)被吸附物脫附之動力學和完整性、再生介質之安全性(毒性、可燃性等)以及再生介質對單離(多種)被吸附物之進一步處理的適用性。值得注意的是，Du等人、Nickelsen和Woodard或James等人皆評估PFAS從CDP吸附劑或陽離子性CDP吸附劑之再生。

在特別具體例中，本發明之CDP吸附劑係如US 11,155,646中所述之陽離子性芳基交聯之CDP，US 11,155,646之內容係出於所有目的特此以引用方式納入本文中。在特定具體例中，本揭露之陽離子性CDP包含與四氟對苯二甲腈(TFN)交聯之β-環糊精，其係藉由與陽離子基團(例如，氯化膽鹼)反應而進一步修飾；與異氰酸酯(例如，二異氰酸甲苯酯(TDI)，包括二異氰酸2,4-甲苯酯、二異氰酸2,6-甲苯酯及其混合物及/或一或多種其他多異氰酸酯，諸如，二異氰酸亞甲基二苯酯(MDI))、二異氰酸2,4’-二苯基甲烷酯、二異氰酸4,4’-二苯基甲烷酯、聚合性MDI及其混合物)交聯之β-環糊精；或與活化形式之羧酸(諸如，醯氯或酯(例如，對苯二甲醯氯或對苯二甲酸二甲酯)交聯之β-環糊精，其係視需要地經陽離子基團(諸如，銨基或四烷基銨基)修飾。本文中所述之特定CDP吸附劑不限於由上述特定環糊精和芳基交聯單體所製備之聚合物。亦即，US 11,155,646中所述之任何環糊精，包括α-環糊精、β-環糊精或γ-環糊精，或具有3至20個葡萄糖單元(包括3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19以及20個葡萄糖單元)(包括其間的所有範圍)之合成環糊精，可用以製備本揭露之陽離子性CDP吸附劑。

適合的交聯基團為具有二或更多個能夠與環糊精之羥基反應的官能基之芳香族(或雜芳香族)化合物，例如，芳基氟化物、異氰酸酯、羧酸(或任何活化形式之羧酸，諸如，酸鹵化物(包括醯氯)或酯)。TFN為適合的芳基氟化物之特定具體例；TDI、MDI以及聚合性MDI為適合的異氰酸酯之特定具體例；以及對苯二甲醯氯為適合的活化醯氯之特定具體例。其它適合的單體亦可摻入本發明之CDP吸附劑中，以改變所得CDP之吸附性質。在特定具體例中，本揭露之CDP係經帶有陽離子性官能基或能夠轉化為陽離子基團之官能基化合物修飾。例如，β-環糊精可在TFN、鹼(例如，K ₂CO ₃)以及氯化膽鹼之存在下聚合，以提供包含帶有乙基三甲基銨基之芳基交聯之交聯聚合物(DEXSORB+TFN)。在另一個實例中，β-環糊精可在二異氰酸酯(例如，TDI及/或MDI)和氯化膽鹼之存在下聚合，以提供包含帶有乙基三甲基銨基之芳基交聯之交聯聚合物(DEXSORB+TDI或DEXSORB+MDI)。在其他具體例中，CDP本身可經合成後處理以摻入陽離子基團。例如，當β-環糊精與二異氰酸酯(例如，TDI及/或MDI)在適當的條件下反應時，一些異氰酸酯基可水解以形成胺基甲酸，其可分解成胺。所得胺基可被季銨化以在聚合物上形成陽離子銨基。

本文中所述之CDP吸附劑可用於從各種混合物吸附PFAS，包括受PFAS污染之水流(地下水、飲用水、廢水等)。PFAS可包含各種多氟化化合物及全氟化化合物，包括全氟丁酸(PFBA)、全氟戊酸(PFPeA)、全氟己酸(PFHxA)、全氟庚酸(PFHpA)、全氟辛酸(PFOA)、全氟壬酸(PFNA)、全氟癸酸(PFDA)、全氟十一酸(PFUnA)、全氟十二酸(PFDoA)、全氟十三酸(PFTrDA)、全氟十四酸(PFTeA)、全氟丙烷磺酸(PFPrS)、全氟丁烷磺酸(PFBS)、全氟戊烷磺酸(PFPeS))、全氟己烷磺酸(PFHxS)、全氟庚烷磺酸(PFHpS)、全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟壬烷磺酸(PFNS)、全氟癸烷磺酸(PFDS)、全氟十二烷磺酸(PFDoS)、4:2氟調聚物(fluorotelomer)磺酸鹽(4:2FTS)、6:2氟調聚物磺酸鹽(6:2FTS)、8:2氟調聚物磺酸鹽(8:2FTS)、10:2氟調聚物磺酸鹽(10:2FTS)、全氟丁烷磺醯胺(FBSA)、N-甲基全氟丁烷磺醯胺(MeFBSA)、全氟己烷磺醯胺(FHxSA)、全氟辛烷磺醯胺(PFOSA)、全氟癸烷磺醯胺(FDSA)、N-乙基全氟辛烷-1-磺醯胺(NEtFOSA)、N-甲基全氟辛烷-1-磺醯胺(NMeFOSA)、全氟辛烷磺醯胺基乙酸(FOSAA)、N-乙基全氟辛烷磺醯胺基乙酸(NEtFOSAA)、N-甲基全氟辛烷磺醯胺基乙酸(NMeFOSAA)、N-甲基全氟辛烷磺醯胺基乙醇(NMeFOSE)、N-乙基全氟辛烷磺醯胺基乙醇(NEtFOSE)、六氟環氧丙烷二聚物酸(HFPO-DA)、4,8-二氧雜-3H-全氟壬酸酯(ADONA)、全氟-3-甲氧基丙酸(PFMPA)、全氟-4-甲氧基丁酸(PFMBA)、全氟-3,6-二氧雜庚酸(NFDHA)、9-氯十六氟-3-烷酮-1-磺酸(9Cl-PF3ONS)、11-氯二十氟-3-醯壬烷-1-磺酸(11CL-PF3OUdS)、全氟(2-乙氧基乙烷)磺酸(PFEESA)、全氟-4-乙基環己烷磺酸(PFECHS)、8-氯全氟-1-辛烷磺酸(8Cl-PFOS)、3-全氟丙基丙酸(3:3FTCA)、2H,2H,3H,3H-全氟辛酸(5:3FTCA)、3-全氟庚基丙酸(7:3FTCA)、2H-全氟-2-十二烯酸(FDUEA)、2H-全氟-2-癸烯酸(FOUEA)、雙(全氟己基)次膦酸(6:6PFPi)、(十七氟辛基)(十三氟己基)次膦酸(6:8PFPi)、雙(全氟辛基)次膦酸(8:8PFPi)、N-(3-二甲基胺基丙-1-基)全氟-1-己磺醯胺(N-AP-FHxSA)及其組合。

可用於有效率地再生本揭露之受PFAS污染之陽離子性CDP吸附劑之再生介質包含醇，其係視需要地為水性醇。適合的醇包括甲醇、乙醇以及丙醇(例如，異丙醇)。水性醇混合物可具有範圍為約0.5:1至約10:0之醇：水體積比，例如，約0.5:1、約0.6:1、約0.7:1、約0.8:1、約0.9:1、約1:1、約1.5:1、約2:1、約2.5:1、約3:1、約3.5:1、約4:1、約4.5:1、約5:1、約5.5:1、約6:1、約6.5:1、約7:1、約7.5:1、約8:1、約8.5:1、約9:1或約10:0，包括任何此等比率之間的任何範圍。在特定具體例中，醇為乙醇。在其他特定具體例中，醇為甲醇。在又其他特定具體例中，醇為丙醇(例如，異丙醇)。

在其他具體例中，適合的再生介質中的醇的量可以醇於水(當存在時)中之體積百分比(%(v/v))表示。例如，適合的再生介質可含有約40%(v/v)、約45%(v/v)、約50%(v/v)、約55%(v/v)、約60%(v/v)、約65%(v/v)、約70%(v/v)、約75%(v/v)、約80%(v/v)、約85%(v/v)、約90%(v/v)、約95%(v/v)或約100%(v/v)(包括任何此等值之間的任何範圍)之體積百分比。在特定具體例中，醇為乙醇。在其他特定具體例中，醇為甲醇。在其他特定具體例中，醇為丙醇(例如，異丙醇)。

在一些具體例中，在再生介質中包括溶解之鹽以提高從本揭露之CDP吸附劑(例如，DEXSORB+或如本文中所揭露之其他陽離子性CDP吸附劑)中移除吸附之PFAS的效率是有用的。再生介質之鹽含量之濃度範圍可為約0.1 g/L至約50 g/L，包括約0.1 g/L、約0.2 g/L、約0.3 g/L、約0.4 g/L、約0.5 g/L、約0.6 g/L、約0.7 g/L、約0.8 g/L、約0.9 g/L、約1 g/L、約1.1 g/L、約1.2 g/L、約1.3 g/L、約1.4 g/L、約1.5 g/L、約1.6 g/L、約1.7 g/L、約1.8 g/L、約1.9 g/L、約2 g/L、約2.1 g/L、約2.2 g/L、約2.3 g/L、約2.4 g/L、約2.5 g/L、約2.6 g/L、約2.7 g/L、約2.8 g/L、約2.9 g/L、約3 g/L、約3.1 g/L、約3.2 g/L、約3.3 g/L、約3.4 g/L、約3.5 g/L、約3.6 g/L、約3.7 g/L、約3.8 g/L、約3.9 g/L、約4 g/L、約4.1 g/L、約4.2 g/L、約4.3 g/L、約4.4 g/L、約4.5 g/L、約4.6 g/L、約4.7 g/L、約4.8 g/L、約4.9 g/L、約5 g/L、約5.1 g/L、約5.2 g/L、約5.3 g/L、約5.4 g/L、約5.5 g/L、約5.6 g/L、約5.7 g/L、約5.8 g/L、約5.9 g/L、約6 g/L、約6.1 g/L、約6.2 g/L、約6.3 g/L、約6.4 g/L、約6.5 g/L、約6.6 g/L、約6.7 g/L、約6.8 g/L、約6.9 g/L、約7 g/L、約7.1 g/L、約7.2 g/L、約7.3 g/L、約7.4 g/L、約7.5 g/L、約7.6 g/L、約7.7 g/L、約7.8 g/L、約7.9 g/L、約8 g/L、約8.1 g/L、約8.2 g/L、約8.3 g/L、約8.4 g/L、約8.5 g/L、約8.6 g/L、約8.7 g/L、約8.8 g/L、約8.9 g/L、約9 g/L、約9.1 g/L、約9.2 g/L、約9.3 g/L、約9.4 g/L、約9.5 g/L、約9.6 g/L、約9.7 g/L、約9.8 g/L、約9.9 g/L、約10 g/L、約11 g/L、約12 g/L、約13 g/L、約14 g/L、約15 g/L、約16 g/L、約17 g/L、約18 g/L、約19 g/L、約20 g/L、約21 g/L、約22 g/L、約23 g/L、約24 g/L、約25 g/L、約26 g/L、約27 g/L、約28 g/L、約29 g/L、約30 g/L、約31 g/L、約32 g/L、約33 g/L、約34 g/L、約35 g/L、約36 g/L、約37 g/L、約38 g/L、約39 g/L、約40 g/L、約41 g/L、約42 g/L、約43 g/L、約44 g/L、約45 g/L、約46 g/L、約47 g/L、約48 g/L、約49 g/L、或約50 g/L，包括任何此等值之間的所有範圍。替代地，溶解於再生介質中之鹽的量可以重量百分比(wt.%)表示。再生介質中之本文中所揭露之任何鹽的適合重量百分比的範圍為約0.01 wt.%至約6 wt.%，包括約0.01 wt.%、約0.02 wt.%、約0.03 wt.%、約0.04 wt.%、約0.05 wt.%、約0.06 wt.%、約0.07 wt.%、約0.08 wt.%、約0.09 wt.%、約0.1 wt.%、約0.2 wt.%、約0.3 wt.%、約0.4 wt.%、約0.5 wt.%、約0.6 wt.%、約0.7 wt.%、約0.8 wt.%、約0.9 wt.%、約1 wt.%、約1.1 wt.%、約1.2 wt.%、約1.3 wt.%、約1.4 wt.%、約1.5 wt.%、約1.6 wt.%、約1.7 wt.%、約1.8 wt.%、約1.9 wt.%、約2 wt.%、約2.1 wt.%、約2.2 wt.%、約2.3 wt.%、約2.4 wt.%、約2.5 wt.%、約2.6 wt.%、約2.7 wt.%、約2.8 wt.%、約2.9 wt.%、約3 wt.%、約3.1 wt.%、約3.2 wt.%、約3.3 wt.%、約3.4 wt.%、約3.5 wt.%、約3.6 wt.%、約3.7 wt.%、約3.8 wt.%、約3.9 wt.%、約4 wt.%、約4.1 wt.%、約4.2 wt.%、約4.3 wt.%、約4.4 wt.%、約4.5 wt.%、約4.6 wt.%、約4.7 wt.%、約4.8 wt.%、約4.9 wt.%或約5 wt.%、約5.1 wt.%、約5.2 wt.%、約5.3 wt.%、約5.4 wt.%、約5.5 wt.%、約5.6 wt.%、約5.7 wt.%、約5.8 wt.%、約5.9 wt.%、或約6 wt.%，包括任何此等值之間的所有範圍。如上文中所述，含有鹽之再生介質可包括任何先前描述之含有適合的鹽之醇溶液，包括含有適合的鹽之醇水溶液和基本上僅包含含有適合的鹽之醇的溶液。

適合的鹽包括鹼金屬(例如，Li ⁺、Na ⁺、K ⁺或Cs ⁺)或鹼土金屬或銨(NH4 ⁺)之氯化物、硝酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、甲酸鹽、乙酸鹽、氫氧化物或其組合。在特別具體例中，鹽包含硫酸鈉(Na ₂SO ₄)、硫酸鉀(K ₂SO ₄)、硫酸銫(Cs ₂SO ₄)、乙酸銨(NH ₄OAc)、氫氧化銨(NH ₄OH)、甲酸銨(NH ₄HCO ₂)、氯化鋰(LiCl)、氯化鈉(NaCl)或氫氧化鉀(KOH)。在特定具體例中，再生介質包含2:1(v/v)乙醇：水，含有約0.5 g/L的K ₂SO ₄。

在其他特定具體例中，再生介質包含乙醇與水之混合物(以本文中所述之任何比率)，並且進一步包含LiCl。在特別具體例中，再生介質包含乙醇與水之混合物(以本文中所述之任何比率)，並且進一步包含濃度為約4 g/L的LiCl。在又其他特定具體例中，再生介質包含乙醇與水之混合物(以本文中所述之任何比率)，並且進一步包含KOH。在特別具體例中，再生介質包含乙醇與水之混合物(以本文中所述之任何比例)，並且進一步包含濃度為約0.76 g/L的KOH。在又其他特定具體例中，再生介質包含實質上不含水之乙醇。在又特別具體例中，再生介質包含實質上不含水且實質上不含添加鹽之乙醇。在又其他具體例中，再生介質包含95%(v/v)乙醇(和5%(v/v)水-亦即，乙醇和水之共沸組成物)，其視需要地含有本文中所述之鹽。在又其他特別具體例中，本文中所述之任何再生介質(例如，乙醇：水或乙醇)亦包含約0.65 g/L的NaCl。在本文中所述之各種具體例中，乙醇：水(v/v)比率的範圍為約2:1至約10:0。

本文中所述之陽離子性CDP吸附劑可用以藉由使用化學和環境工程領域已知的設備和方法使陽離子性CDP吸附劑與受PFAS污染之水性液體接觸，而從水性液體中移除PFAS。例如，陽離子性CDP吸附劑(例如，DEXSORB+)可負載於配備至少一個入口和出口之填充床容器中，由此受PFAS污染之水性液體可進入填充床容器，從而與陽離子性CDP吸附劑接觸。可適當地調整填充床容器之尺寸、陽離子性CDP吸附劑負載、含有PFAS之液體的流速和滯留時間以及其他相關製程參數，以允許PFAS從液體中移除至可接受的水平。當陽離子性CDP吸附劑成為用PFAS飽和或吸附足夠的PFAS以致降低其從受PFAS污染之液體中移除PFAS的有效性時，必須從陽離子性CDP吸附劑中移除吸附之PFAS，以便其可再利用(亦即，再生)。含有吸附之PFAS之陽離子性CDP吸附劑的再生可藉由使用發明所屬技術領域已知的方法，使陽離子性CDP吸附劑床與本文中所述之再生介質接觸而達成。此程序係如圖1和圖2所示。

在各種具體例中，再生程序之操作溫度可從環境溫度(例如，約20℃)改變至再生介質保持低於其沸點的溫度，例如，稍微低於存在於再生介質中之醇或或水性醇之沸點溫度。當醇與例如水形成共沸物時，發明所屬技術領域技術人員將認知到最低沸點可低於醇之沸點。另外，由於再生介質之沸點可取決於大氣壓力和可能存在的任何溶解鹽的量而改變，再生介質保持低於其最低沸點的最高適合的再生溫度可據以改變。在大多數具體例中，再生程序在範圍為約10℃至約100℃之溫度下進行，包括約10℃、約15℃、約20℃、約25℃、約30℃、約35℃、約40℃、約45℃、約50℃、約55℃、約60℃、約65℃、約70℃、約75℃、約80℃，約85℃、約90℃、約95℃或約100℃，包括任何此等值之間的範圍。

在一些具體例中，再生程序可以升流(upflow)模式運行，其中再生介質之流動係從填充床容器的底部到頂部發生的。在替代具體例中，再生程序可以降流(downflow)模式運行，其中再生介質之流動係從填充床容器的頂部到底部發生的。流動亦可為「線性」的，表示再生介質僅通過含有吸附之PFAS的CDP吸附劑一次，或「環狀」的，表示再生介質通過含有吸附之PFAS的CDP吸附劑多次(2、3或更多次)以再循環。在「線性」流動設置中，可收集通過含有用過的CDP吸附劑的容器的再生介質以進行濃縮，或將該再生介質引導至含有用過的CDP吸附劑的(多個)其他容器，接著收集以進行濃縮。在「環狀」流動設定中，再生介質通過含有用過的CDP吸附劑的相同容器多次以再循環，並且收集再生介質以進行濃縮。此再循環程序可重複多輪，每輪都使用新鮮的再生介質。

當此方法以降流模式運行時，再生介質之流速可基於所欲的空床接觸時間(EBCT)而確定，在各種具體例中，再生程序的空床接觸時間(EBCT)將在約1至120 min之範圍內，包括約1 min、約2 min、約3 min、約4 min、約5 min、約6 min、約7 min、約8 min、約9 min、約10 min、約15 min、約20 min、約25 min、約30 min、約35 min、約40 min、約45 min、約50 min、約55 min、約60 min、約65 min、約70 min、約75 min、約80 min、約85 min、約90 min、約95 min、約100 min、約105 min、約110 min、約115 min或約120 min，包括任何此等數值之間的範圍。EBCT是指再生介質移動通過一個空床體積所需的時間量。術語「空床體積」是指被陽離子性CDP吸附劑占據的填充床容器的體積，亦即，陽離子性CDP吸附劑之體積。

當此方法以升流模式運行時，流速可基於所欲的床膨脹率而確定，在各種具體例中，床膨脹率將在約5至100%之範圍內，包括約5%、約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%或約100%，包括任何此等值之間的範圍。在特定具體例中，床膨脹率在約30至50%之範圍內。適當調整床膨脹率對於確保大部分粒子在升流期間懸浮，並且最小化粒子損失是重要的。術語「床膨脹率」是指在升流再生期間，容器中的CDP吸附劑所占據的床長度的增加。

通常，應使用足夠的再生介質以允許從陽離子性CDP吸附劑中完全或幾乎完全移除PFAS。出於多個原因，從陽離子性CDP吸附劑有效率移除PFAS係非常有利的。

在其他具體例中，再生程序可以「批次」模式進行，其中將含有吸附之PFAS之陽離子性CDP吸附劑與再生介質(例如，本文中所述之任何再生介質)以適合的接觸期(例如，約10 min至24小時，包括約10 min、約15 min、約20 min、約25 min、約30 min、約35 min、約40 min、約45 min、約50 min、約55 min、約60 min、約2小時、約3小時、約4小時、約5小時、約6小時、約7小時、約8小時、約9小時、約10小時、約11小時、約12小時、約13小時、約14小時、約15小時、約16小時、約17小時、約18小時、約19小時、約20小時、約21小時、約22小時、約23小時或約24小時，包括任何此等值之間的範圍)混合，接著以適合的方式(傾析、過濾等)移除與再生介質的接觸。

在再生程序期間移除所有或幾乎所有的PFAS提供再生之陽離子性CDP吸附劑，其具有與原始吸附劑相同或幾乎相同的PFAS吸附性質-亦即，對PFAS具有高吸附容量和快速吸附動力學。再生介質移除吸附之PFAS的速度和效率亦為重要的。使用相對較小的體積快速地移除吸附之PFAS的再生介質的優點在於，以再生程序獲得的回收之PFAS以更高濃度存在於用過的再生介質中。

一種描述再生介質移除PFAS的有效性的方式是從陽離子性CDP吸附劑中移除所有或幾乎所有PFAS所需的再生介質的床體積數量。術語「床體積」是指其中進行再生的整個填充床容器的空體積。為了允許在升流再生期間的床膨脹，將CDP吸附劑以足夠的空隙率(empty space ratio)填充在容器中，在各種具體例中，空隙率將在約15至60%之範圍內，包括約15%、約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%、約50%、約55%、約60%或約65%，包括任何此等數值之間的範圍。在特定具體例中，空隙率在約30至50%之範圍內。術語「空隙率」是指填充CDP吸附劑後，整個容器中的空頂部空間的體積分數。在相同條件下，可以更少的「床體積」再生吸附劑的再生介質比需要更大數量的床體積的另一種再生介質更有效，以達成從吸附劑脫附相同水平的PFAS。在各種具體例中，床體積的數量將在約1至20之範圍內，包括約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、約8、約9、約10、約11、約12、約13、約14、約15、約16、約17、約18、約19或約20，包括任何此等值之間的範圍。在特定實施例中，床體積的數量在約1至10之範圍內。更有效的再生介質(諸如，彼等本文中所述之用於從本文中所揭示之陽離子性CDP吸附劑脫附PFAS者)減少達成吸附劑再生所需的再生介質的床體積，其導致用過的再生介質中脫附之PFAS濃度更高。如此高的濃度是有益的，因為其減少受PFAS污染之液體的體積，最終必須處理該液體以單離和破壞(亦即，礦化)PFAS(圖1和圖2)。若PFAS在破壞前必須進一步濃縮，則更高的PFAS濃度亦為有益的。

此外，能夠以更少的床體積再生陽離子性CDP吸附劑的更有效的再生介質通常更快速地脫附PFAS，其縮短再生所需的時間。這對整個PFAS移除程序非常有益，因為其可讓再生之吸附劑的循環回轉時間縮短以再利用。

在使用本文中所述之再生方法從CDP吸附劑中移除吸附之PFAS後，可使用發明所屬技術領域已知的方法(諸如，薄膜過濾、蒸餾或蒸發，或此等方法之組合)進一步濃縮所得PFAS溶液。此等進一步濃縮之溶液可包含(i)原先存在於再生介質中的溶劑之混合物，並且在溶劑混合物的情況下，溶劑之比率可與原先存在於再生介質中的比率相同，或者可以與原先存在於再生介質中的比率不同的比率存在，(ii)實質上移除醇後提供之水溶液，或(iii)基本上不含溶劑之固體。此等程序不僅提供更濃的PFAS溶液，也因回收之PFAS體積較小而為有利的，因此可更有效率地破壞或處置，並且亦允許再生溶劑之回收和再利用。

回收或再生效率係定義為再生後從用過的吸附劑回收(亦即，脫附)的吸附之PFAS的質量百分比。更高的回收效率是有利的，因為其增加給定體積的陽離子性CDP吸附劑可經歷的吸附/脫附循環的次數，因此使得吸附劑能夠多次再利用。本揭露之再生介質提供約50%至約95%或更高的回收效率，包括約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%或約100%，包括任何此等值之間的範圍。

本文中所引用的所有文件，尤其包括專利、專利申請案、專利公開案以及期刊參考文獻係出於所有目的以引用方式整體納入。 實施例材料

甲醇-Fisher Chemical，HPLC級；乙醇-Spectrum，190度，試劑級；異丙醇-Optima，LC/MS級；去離子(DI)水-取自Milli-Q系統；自來水-取自芝加哥市供水系統；乙酸銨(NH ₄OAc)-Fisher Chemical，結晶/HPLC級；氫氧化銨(NH ₄OH)，30.0% w/w，Certified ACS Plus級；甲酸銨(NH ₄HCO ₂)-Fisher Chemical，LC/MS級；氯化鈣(CaCl ₂)-Acros，試劑級；硫酸銫(Cs ₂SO ₄)-Alfa Aesar，試劑級；鹽酸(HCl)-Fisher Chemical，38.0% w/w，Certified ACS Plus級；氯化鋰(LiCl)-Sigma Aldrich，ReagentPlus級；氯化鈉(NaCl)-Sigma Aldrich，ACS試劑級；硫酸鈉(Na ₂SO ₄)-Sigma Aldrich，ACS試劑級；氫氧化鉀(KOH)-Fisher Chemical，片狀，工業級；硫酸鉀(K ₂SO ₄)-Sigma Aldrich，BioUltra級。 實施例1：從DI水再生充滿PFAS之陽離子性CDP吸附劑

為了評估各種用於DEXSORB+TFN再生之鹽，以50 mg的DEXSORB+TFN負載於6 mL的空聚丙烯固相萃取(SPE)卡匣(cartridge)。使用輕真空(light vacuum)，藉由通入10 mL的經1 mg/mL的乙酸銨(NH ₄OAc)、甲酸銨(NH ₄HCO ₂)、氯化鈣(CaCl ₂)或氯化鈉(NaCl)修正之甲醇，隨後通入10 mL的去離子水，而清潔和調節卡匣。接著，使用輕真空，將10- mL的去離子水樣本(經添加(fortified)各1 ppb的12種PFAS化合物)以大約5 mL/min的流速通過各卡匣。將經1 mg/mL的上述各種鹽修正之10 mL的甲醇通過DEXSORB+TFN床而回收吸附之PFAS，並且將其收集到15 mL的離心管中。將等分的洗脫液以質量標記之內標準品進行強化，並且使用LC-MS/MS(Thermo Scientific Q-Exactive Hybrid Quadrupole-Orbitrap)分析，以確定回收之PFAS量。整體再生效率在86至105%之範圍內，如圖3所示。 實施例2：從飲用水RO濃縮液再生充滿PFAS的陽離子性CDP吸附劑

在再生前，進行快速小規模管柱測試(Rapid Small-Scale Column Test，RSSCT)實驗，其中將0.3 g(0.72 mL)的DEXSORB+TFN填充到HPLC管柱(Restek，ID=4.6 mm)和7.63加侖的初始總PFAS濃度超過3,000 ng/L的受PFAS污染之逆滲透(RO)濃縮液以1.38 mL/min之流速通過管柱。DEXSORB+TFN上之PFAS質量係藉由對初始(管柱入口)和剩餘(管柱出口)PFAS濃度之間的差異積分，接著乘以通過管柱的水的總體積計算而得。

隨後使用來自RSSCT實驗的相同DEXSORB+ TFN管柱進行再生實驗。再生介質為經0.5 g/L K ₂SO ₄修正之2:1(v/v)乙醇：水混合物，形成飽和溶液。在環境溫度(~20℃)和壓力(~1巴)下，總共73 mL的再生介質以0.5 mL/min之流速通過DEXSORB+TFN管柱，並且進行多個環狀循環以最大化再生介質的使用。基於再生介質之體積和PFAS濃度，計算從負載PFAS之DEXSORB+TFN回收之PFAS的質量。基於RSSCT期間之PFAS吸附和再生程序期間之PFAS脫附，建立了質量平衡模式。溶液中之所有PFAS之的組合之再生效率為92%，如圖4所示。 實施例3-9：從地表水之RO濃縮液再生充滿PFAS之陽離子性CDP吸附劑 材料

此組實施例中所使用之用過的DEXSORB+ TFN吸附劑係取自從總PFAS濃度為約350 ng/L之經處理之地表水RO濃縮液的模場(field pilot)管柱。在9個月的期間內，超過200,000加侖的RO濃縮液通過該管柱。此RO濃縮流入液中的主要PFAS物質為PFOS、PFOA、PFHxS以及PFBS。先導試驗(pilot test)完成後，從管柱中移除DEXSORB+TFN吸附劑，允許其在空氣中乾燥，並且用於進一步的再生實驗。在批式和管柱實驗兩者中評估用過的DEXSORB+TFN吸附劑之再生效率。 批式再生流程

將充滿PFAS之用過的DEXSORB+TFN從大容器取樣到1L的高密度聚乙烯(HDPE)瓶中。在用於批式和管柱再生實驗兩者前，將瓶中的取樣之吸附劑徹底混合。對於批式實驗，稱重50 mL的聚丙烯(PP)錐形離心管，並且添加10 mL的用過的DEXSORB+TFN，隨後添加20 mL的再生介質。在環境溫度下，將離心管於旋轉滾動機中以40 rpm之速度滾動兩小時。兩小時後，將管以4,800 rpm離心10分鐘。將來自各管之5 mL的上清液倒入塑膠閃爍瓶中。其餘的上清液則作為廢料丟棄。此程序總共重複五個循環。完成所有五個循環後，將管在60℃下於熱空氣流下乾燥過夜，接著於真空下乾燥。記錄再生之吸附劑的最終乾燥質量。分別遵循實施例1和2中概述之方法測量和分析用過的再生介質中之PFAS濃度。所有實驗皆進行二重複。 管柱再生流程

將由硼矽酸鹽玻璃筒和PEEK端件所組成之液相層析術管柱用以進行管柱測試。將管柱平行設置於兩個帶夾具之環形支架上。各管柱之製備方法如下：加蓋並且密封管柱底部，接著用鬆散填充之玻璃棉填充管柱，以及最後添加用過的DEXSORB+TFN吸附劑直到達到30 cm的高度(對應於大約70 g的濕吸附劑)。允許管柱靜置並且用水加滿後，記錄填充之吸附劑的最終高度。將毛氈過濾器放置在管柱頂部附近，以防止回沖期間粒子流失。最後，將管柱加蓋，並且附接出口噴嘴。將300 mL的測試之再生介質倒入500 mL的HDPE瓶中。瓶蓋配有兩個鑽孔來固定管道，以及入口管和出口管路(Masterflex L/S高性能精密管路(High-Performance Precision Tubing)，L15)穿過瓶蓋插入並且附接管柱的入口和出口。接著，將入口管路鎖定在Masterflex L/S標準數位驅動器泵(Standard Digital Drive Pump)之頭部的適當位置。將驅動器設定為升流模式，並且啟動(primed)泵管線，直到再生介質到達管柱附近，流速設定為20 mL/min。表1總結設計參數。 表1

設計元件	參數
管柱長度	50	cm
管柱內徑	2.5	cm
流速	20	mL/min
填充之吸附劑的高度	30	cm
填充之吸附劑的體積	147.3	mL
床體積	245.4	mL
持續時間	120	min

在第一再生循環期間，進行床膨脹之仔細觀察以防止吸附劑床的頂部與出口過濾器之間的接觸。一致觀察到以DEXSORB+TFN粒子的升流回沖有20至30%之床膨脹率。用橡皮槌輕輕敲擊管柱中任何可見的大氣泡(直徑＞3 mm)直到消散。回沖兩小時後，停止循環。管柱頂部之出口管路在HDPE瓶中稍微升高，直到其不再浸沒，並且將驅動器設定為降流模式。以相同的流速(20 mL/min)啟動降流循環，以從管柱中清除再生介質。完成後，停止泵，並且將500 mL的HDPE瓶以含有300 mL的新鮮再生介質之新瓶換掉。重複相同管柱中之吸附劑回沖，直到已完成五個再生循環(總體積為1500mL，對應於總共6.1個床體積)。 測定用過的吸附劑中之PFAS負載量之流程

開發PFAS萃取方法以確定用過的吸附劑上吸附之PFAS的特性(identities)和量，並且計算再生循環中之PFAS回收率。將25 mL的用過的DEXSORB+TFN粒子樣本於熱空氣流下在60℃下烘乾過夜，接著在研磨機中粉碎。將2.0(±0.05)g的乾燥之吸附劑添加到50 mL的PP錐形離心管中。以二重複製備此等樣本。接著製備經10 g/L的NH ₄OAc修正之甲醇之洗脫溶液，並且遵循上述批式再生流程中的相同規程(protocol)萃取PFAS。遵循實施例1中概述之流程，收集、稀釋以及經由LC-MS/MS分析上清液。 實施例3

圖5中之數據比較遵循上述流程使用經2 g/L的NH ₄OAc修正之甲醇和乙醇作為再生介質的批式和管柱測試下之再生效率。兩種再生介質皆顯示從用過的吸附劑回收的高總PFAS回收率(＞94質量%)。此等結果表示用過的DEXSORB+TFN之化學再生在批式和管柱操作下皆為有效的，並且批式實驗可用作管柱再生性能之適合代表。 實施例4

進行批式再生實驗以比較包括甲醇、乙醇以及異丙醇之醇溶劑之再生效率。藉由以2 g/L的NH ₄OAc修正各種溶劑，而製備再生介質。圖6所示之結果證明含有甲醇和乙醇之再生介質皆優於含有異丙醇之再生介質。對於大規模操作，與甲醇在安全性和處理方面更具危險性相比，乙醇會是一種特別有用之再生溶劑。 實施例5

遵循批次再生流程進行此等實驗，以評估再生介質之乙醇含量和鹽濃度對再生效率之影響。測試三種再生介質：(1)不添加鹽之乙醇，(2)經0.5 g/L的K ₂SO ₄修正之2:1(v/v)乙醇：水混合物，對應於63體積%乙醇，以及(3)經1 g/L的K ₂SO ₄修正之1:1(v/v)乙醇：水混合物，對應於48體積%乙醇。觀察到兩種溶液中之K ₂SO ₄濃度皆接近其飽和極限。K ₂SO ₄不溶於乙醇。如圖7所示，發現單獨使用乙醇比經1 g/L的K ₂SO ₄修正之1:1(v/v)乙醇：水混合物更有效地脫附PFAS(總PFAS回收率為53±1%對比24±1%)，並且與經0.5 g/L的K ₂SO ₄修正之2:1(v/v)乙醇：水混合物同樣有效(總PFAS回收率分別為53±1%對比55±3%)。此等結果表示再生介質中之一定量的乙醇對於獲得高再生效率至關重要，並且亦暗示基於疏水性交互作用之吸附機制在DEXSORB+TFN中之PFAS吸附中發揮顯著作用。 實施例6

使用2:1(v/v)乙醇：水混合物作為再生溶劑而評估額外的鹽和鹼之PFAS回收效率。篩選下列鹽：Na ₂SO ₄(0.5 g/L)、NaCl(0.65 g/L)、LiCl(4 g/L)以及Cs ₂SO ₄(2 g/L)。除了LiCl外，所有鹽之濃度皆接近飽和極限。LiCl極易溶於乙醇。篩選的鹼為NH ₄OH(0.5 g/L)和KOH (0.76 g/L)，其濃度經過調整，使得兩種溶液之間的氫氧根離子莫耳量相同。所有再生介質皆遵循批式再生流程進行測試。結果如圖8所示。NH ₄OH和KOH溶液之再生皆顯示高效率(分別為102%和96%)。具有高鹽濃度的LiCl之再生介質亦展現接近定量之再生效率(99%)。 實施例7

僅使用乙醇作為再生溶劑而評估下列添加劑之PFAS回收效率：HCl(0.5 g/L)、LiCl(2 g/L和4 g/L)以及KOH(0.76 g/L)。選擇HCl之濃度，使其莫耳濃度等於KOH之莫耳濃度。所有再生介質皆遵循批式再生流成測試。結果如圖9所示。與其他溶液相比，具有HCl(0.5 g/L)之乙醇展現較低的PFAS回收表現。當乙醇中之LiCl濃度從4 g/L降低到2 g/L時，回收效率亦降低。4 g/L的LiCl濃度在2:1(v/v)乙醇：水混合物和乙醇中似乎同樣有效。 實施例8

使用兩種不同的再生介質來評估溫度對再生效率之影響：無鹽之乙醇和經0.5 g/L的K ₂SO ₄修正之2:1(v/v)乙醇：水混合物。進行兩組批次實驗，其中第一組樣本在環境溫度(21℃)下使用桌上型滾動機滾動，而第二組樣本在設定為40℃之保溫滾動機中滾動。保溫之樣本一致地達到35℃之均勻內部溫度。所有實驗皆遵循批式再生流程。如所預期的，由於更高溫度下較有利的脫附條件，兩種再生介質之溫度升高導致總PFAS回收率增加(圖10)。發現經0.5 g/L的K ₂SO ₄修正之2:1(v/v)乙醇：水混合物的回收效率之淨增加大於不含鹽之乙醇。 實施例9

設計實驗以測試用過的再生介質的濃度，以證明再循環再生溶劑和最小化用於後續處置或處理的含有PFAS之廢物的量之可行性。可調整此濃縮程序，以在部分移除溶劑後提供具有高PFAS濃度之液體廢料，或在完全移除溶劑後提供充滿PFAS之固體廢料。濃縮步驟可通過薄膜過濾、蒸餾或蒸發或此等之組合來達成。

使用由加熱板和坩堝、1 L的圓底燒瓶、與冷凝管柱(110 mm的冷凝器長度)耦合之蒸餾頭以及500 mL的圓底收集燒瓶所組成之簡單蒸餾配置。蒸餾在低度真空(slight vacuum)下進行。遵循管柱再生流程，從用過的DEXSORB+TFN產生用過的再生介質，該流程涉及使用經0.5 g/L K ₂SO ₄修正之2:1(v/v)乙醇：水混合物之五個再生循環。使來自此用過的再生介質之300 mL的等分樣本經歷蒸餾。在低度真空下於70℃下加熱不到3小時後，收集到約185 mL的餾出物，暗示溶液中幾乎所有乙醇皆被移除。此濃縮程序產生比原始用過的再生介質之PFAS約2.6倍更濃的水溶液。

為了單離固體形式之PFAS，進一步在真空下於升高的溫度(100℃)下繼續蒸餾。將用過的再生介質的剩餘部分(115 mL)作為餾出物收集，並且在燒瓶中獲得含有PFAS之固體混合物。在剩餘的四個處理循環(4×300 mL)中重複此過程，直到達成完全蒸餾，產生總共約0.78 g的固體。估計K ₂SO ₄構成了固體混合物之大部分(約0.75 g)。將固體混合物重構(reconstitute)於甲醇中，並且分析PFAS，其顯示總共約1 mg的PFAS。

[圖1]：DEXSORB+產生充滿PFAS(PFAS-laden)之固體廢料之再生程序的一個具體例之示意圖。

[圖2]：DEXSORB+產生含有PFAS之濃縮液體廢料之再生程序的一個具體例之示意圖。

[圖3a至圖3d]：對於經1 mg/mL的溶解於甲醇中之NH ₄OAc(圖3a)、NH ₄HCO ₂(圖3b)、CaCl ₂(圖3c)或NaCl (圖3d)再生之DEXSORB+TFN而言，各種PFAS化合物之再生效率。

[圖4a至圖4b]：對於經含有0.5 g/L的K ₂SO ₄之2:1(v/v)乙醇：水混合物再生之DEXSORB+TFN而言，入口PFAS濃度(圖4a)和各種PFAS化合物之總回收百分比(圖4b)。

[圖5]：來自用經2g/L的NH ₄OAc修正(amend)之甲醇和乙醇進行之批式和管柱再生實驗之總PFAS回收率。

[圖6]：來自甲醇、乙醇以及異丙醇(各係經2g/L的NH ₄OAc修正)之間的批式再生實驗的總PFAS回收率之比較。

[圖7]：來自乙醇(190度，未添加鹽)之再生介質、經0.5 g/L的K ₂SO ₄修正之2:1(v/v)乙醇：水混合物(對應於63體積%的乙醇)以及經1 g/L的K ₂SO ₄修正之1:1(v/v)乙醇：水混合物(對應於48體積%的乙醇)之間的批式再生實驗的總PFAS回收率之比較。

[圖8]：來自批式再生實驗之2:1(v/v)乙醇：水混合物中之其他鹽、酸以及鹼添加劑之評估和總PFAS回收率之比較。

[圖9]：來自批次再生實驗之乙醇中之其他鹽、酸以及鹼添加劑之評估和總PFAS回收率之比較。

[圖10]：來自批式再生實驗之於21℃和35℃下，乙醇和經0.5 g/L的K ₂SO ₄修正之2:1(v/v)乙醇：水混合物中之總PFAS回收率之比較。

Claims (28)

1. 一種從具有吸附之全氟烷基物質(PFAS)之陽離子性CDP吸附劑中移除PFAS之方法，其包含： 使一體積的該陽離子性CDP吸附劑與包含醇、視需要地水以及視需要地至少一種鹽之再生介質接觸；以及 從該再生介質分離該陽離子性CDP吸附劑， 由此至少約50%的總吸附之PFAS從該陽離子性CDP吸附劑中移除並進入該再生介質中。
2. 如請求項1之方法，其中該醇係選自由甲醇、乙醇以及丙醇所組成群組。
3. 如請求項1或2之方法，其中該再生介質進一步包含水。
4. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該醇為乙醇。
5. 如請求項1至4中任一項之方法，其中該再生介質中之醇與水之體積比的範圍為約0.5:1至約10:0。
6. 如請求項1之方法，其中該再生介質包含體積比為約2:1之醇與水之混合物。
7. 如請求項1至6中任一項之方法，其中該再生介質進一步包含鹽。
8. 如請求項1至7中任一項的方法，其中該再生介質包含選自由鹼金屬或鹼土金屬或銨(NH ₄ ⁺)之氯化物、硝酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、甲酸鹽、乙酸鹽、氫氧化物及其組合所組成群組之鹽。
9. 如請求項1至8中任一項之方法，其中該再生介質包含選自由K ₂SO ₄、NaCl、LiCl以及KOH所組成群組之鹽。
10. 如請求項1至9中任一項之方法，其中該再生介質中之鹽的量的範圍為約0.01 wt.%至約6 wt.%。
11. 如請求項1至10中任一項之方法，其中該再生介質包含約2:1(v/v)乙醇：水和約0.5 g/L的K ₂SO ₄。
12. 如請求項1至10中任一項之方法，其中該再生介質包含約2:1(v/v)乙醇：水和約0.65 g/L的NaCl。
13. 如請求項1至10中任一項之方法，其中該再生介質包含約2:1(v/v)乙醇：水和約4 g/L的LiCl。
14. 如請求項1至10中任一項之方法，其中該再生介質包含約2:1(v/v)乙醇：水和約0.76 g/L的KOH。
15. 如請求項1至10中任一項之方法，其中該再生介質包含95%(v/v)乙醇：水和約4 g/L的LiCl。
16. 如請求項1至10中任一項之方法，其中該再生介質包含95%(v/v)乙醇：水和約0.76 g/L的KOH。
17. 如請求項1至10中任一項之方法，其中該再生介質包含95%(v/v)乙醇：水，並且該再生介質實質上不含鹽。
18. 如請求項1至17中任一項之方法，其中該陽離子性CDP吸附劑係藉由聚合β-環糊精和帶有陽離子性官能基之化合物與下列各者而製備： (a) 四氟對苯二甲腈；或 (b) 二異氰酸甲苯酯；或 (c) 二異氰酸亞甲基二苯酯。
19. 如請求項18之方法，其中該帶有陽離子性官能基之化合物包含帶有三甲基銨基之化合物。
20. 如請求項19之方法，其中該帶有陽離子性官能基之化合物為氯化膽鹼。
21. 如請求項1至20中任一項之方法，其中該方法係於低於該再生介質之沸點之溫度下進行。
22. 如請求項1至21中任一項之方法，其中該陽離子性CDP吸附劑包含在填充床容器中，並且該再生介質從該填充床容器之底部流至頂部。
23. 如請求項22之方法，其中該再生介質具有範圍為約30%至約50%之床膨脹率的流速。
24. 如請求項1至21中任一項之方法，其中該方法係以批式模式進行，並且該具有吸附之PFAS之陽離子性CDP吸附劑與該再生介質之接觸期的範圍為約10分鐘至約24小時。
25. 如請求項1至24中任一項之方法，其中從該再生介質分離該陽離子性CDP吸附劑後，將所得含有從該陽離子性CDP吸附劑中移除之PFAS的再生介質進一步濃縮以增加PFAS之濃度。
26. 如請求項25之方法，其中該從該陽離子性CDP吸附劑中移除之PFAS係使用選自由薄膜過濾、蒸餾、蒸發及其組合所組成群組之方法進一步濃縮。
27. 如請求項25或26中任一項之方法，其中該濃縮之PFAS呈液體形式。
28. 如請求項25或26中任一項之方法，其中該濃縮之PFAS呈固體形式。