具体实施方式

本公开不限于所描述的特定系统、设备和方法，因为它们可变化。描述中使用的术语仅出于描述特定的型式或实施方案的目的，而非旨在限制范围。

如本文件中所用，单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指代，上下文另有明确规定除外。除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常所理解的相同的含义。本公开中的任何内容均不应解释为承认本公开中描述的实施方案无权因在先发明而先于此类公开。如本文件中所用，术语“包含”意指“包括但不限于”。

如本文所用，术语“约”意指加或减与其一起使用的数的数值的10％。因此，约50％意指在45％-55％的范围内。

如本文所用，术语“吸着剂材料”意在涵盖来自任何来源的能够吸收或吸附液体和/或气体的所有已知材料。例如，吸着剂材料包括但不限于活化碳、再活化碳、天然和合成沸石、二氧化硅、硅胶、氧化铝、氧化锆和硅藻土。

如本文所用，术语“全氟烷基和多氟烷基物质(PFAS)”意指任何全氟烷基或多氟烷基物质、这样的物质的混合物或者一种或多种这样的物质的衍生物。PFAS的实例包括全氟烷基磺酸盐、全氟烷烃磺酸(PFSA)、N-丁基全氟烷烃磺酰胺(BuFASA)、N-丁基全氟烷烃亚磺酰氨基乙醇(BuFASE)、N-丁基全氟烷烃亚磺酰氨基乙酸(BuFASAA)、N-乙基全氟烷烃磺酰胺(EtFASA)、N-乙基全氟烷烃亚磺酰氨基乙醇(EtFASE)、N-乙基全氟烷烃亚磺酰氨基乙酸(EtFASAA)、全氟烷烃磺酰胺(FASA)、全氟烷烃亚磺酰氨基乙醇(FASE)、全氟烷烃亚磺酰氨基乙酸(FASAA)、N-甲基全氟烷烃磺酰胺(MeFASA)、N-甲基全氟烷烃亚磺酰氨基乙酸(MeFASAA)、N-甲基全氟烷烃亚磺酰氨基乙醇(MeFASE)、N-甲基全氟辛烷磺酰胺(MeFOSA)、全氟烷烃磺酰氟(PASF)、4,8-二氧杂-3H-全氟壬酸盐、全氟辛酸铵(APFO)、氟蛋白(FP)、含氟调聚物羧酸(FTCA)、含氟调聚物醇(FTOH)、含氟调聚物磺酸盐(FTS)、含氟调聚物磺酸(FTSA)、全氟烷基酸(PFAA)、全氟烷基亚磺酰氨基乙醇(PFOSE)及其任何衍生物。这些包括例如但不限于全氟辛酸(PFOA)、全氟辛烷磺酸盐、全氟辛烷磺酸(PFOS)、2,3,3,3,-四氟-2-(七氟丙氧基)丙酸盐、2,3,3,3-四氟-2-(七氟丙氧基)丙酸铵、1,2,2,2-四氟乙基醚、4:2-含氟调聚物磺酸(4:2FtS)、6:2-含氟调聚物磺酸(6:2FtS)、8:2-含氟调聚物磺酸(8:2FtS)、全氟丁酸(PFBA)、全氟丁烷磺酸盐、全氟丁烷磺酸(PFBS)、全氟己烷磺酸盐、全氟己烷磺酸(PFHxS)、全氟己酸盐、全氟己酸(PFHxA)、4,8-二氧杂-3H-全氟壬酸盐、全氟辛酸铵(APFO)、N-乙基全氟辛烷磺酰胺(EtFOSA)、N-乙基全氟辛烷亚磺酰氨基乙醇(EtFOSE)、全氟辛烷磺酰胺(PFOSA)、全氟辛烷亚磺酰氨基乙酸(FOSAA)、全氟辛烷亚磺酰氨基乙醇(FOSE)、全氟丁酸酯、全氟丁酸、全氟丁酸盐、全氟丁酸、全氟烷基羧酸盐、全氟烷基羧酸(PFCA)、全氟癸酸盐、全氟癸酸(PFDA)、全氟十二烷酸盐、全氟十二烷酸(PFDoA)、全氟十二烷磺酸盐(PFDoS)、全氟十二烷磺酸(PFDoSA)、全氟癸烷磺酸盐、全氟癸烷磺酸(PFDS)、全氟庚酸盐、全氟庚酸(PFHpA)、全氟庚烷磺酸盐、全氟庚烷磺酸(PFHpS)、全氟壬酸盐、全氟壬酸(PFNA)、全氟壬烷磺酸盐、全氟壬烷磺酸(PFNS)、全氟辛酸盐、全氟膦酸(PFPA)、全氟戊酸盐、全氟戊酸(PFPeA)、全氟戊烷磺酸盐、全氟戊烷磺酸(PFPeS)、全氟次膦酸(PFPiA)、全氟十四烷酸(PFTeDA)、全氟十三烷酸(PFTrDA)、全氟十一烷酸盐、全氟十一烷酸(PFUnA)、全氟十一烷磺酸盐(PFUnS)、全氟十一烷磺酸(PFUnSA)或聚四氟乙烯(PTFE)。

吸着剂材料

本公开提供了多种吸着剂材料，包括但不限于碳质炭、活化碳、再活化碳、炭黑、天然和合成沸石、二氧化硅、硅胶、氧化铝、氧化铝粘土、氧化锆、硅藻土或金属氧化物。吸着剂材料可单独使用或组合使用。在其中组合使用吸着剂材料的一些实施方案中，将多种经处理的吸着剂混合于一起；这样的经处理的吸着剂可相同或不同。在其他实施方案中，将如本文所述处理的吸着剂材料与未经处理的吸着剂材料组合。例如，在一个实施方案中，将根据本公开处理并且为碳质炭、活化碳、再活化碳或炭黑中的一种或多种的第一吸着剂材料与未根据本公开处理并且为碳质炭、活化碳、再活化碳、炭黑、天然和合成沸石、二氧化硅、硅胶、氧化铝、氧化铝粘土、氧化锆、硅藻土或金属氧化物中的一种或多种的第二吸着剂混合。

在一些实施方案中，吸着剂材料为活化碳或再活化碳。在这样的实施方案中，活化碳或再活化碳由本领域已知的任何前体碳质材料制备，包括但不限于烟煤、次烟煤、褐煤、无烟煤、木材、木屑、锯末、泥煤、坚果壳、果核、椰子壳、巴巴苏坚果、澳洲坚果、非洲油棕坚果、桃核、樱桃核、橄榄核、胡桃壳、木材、木质素、聚合物、含氮聚合物、树脂、石油沥青、甘蔗渣、稻壳、玉米皮、小麦壳和谷壳、石墨烯、碳纳米管、聚合物纤维和任何其他碳质材料或其组合。在一些实施方案中，碳质材料可源自已在使用中并随后再活化和/或再生的由各种前体产生的活化碳。在一些实施方案中，吸着剂材料原料以预氧化状态提供。在其他实施方案中，吸着剂材料原料以未氧化状态提供。

当吸着剂材料为活化碳或再活化碳时，它是基于性能要求、成本和其他考虑选择的各种等级和类型的。在一些实施方案中，吸着剂材料为呈粉状形式的活化碳或再活化碳。在其他实施方案中，吸着剂材料为呈粒状形式的活化碳或再活化碳，其中这样的粒状活化碳或再活化碳通过粉化前体碳质材料、将所得的粉化材料成形为团块并随后将团块粉化至期望的尺寸而形成。然后将所得粒状材料加热以进行各种操作，包括去除挥发性化合物和活化其中包含的前体碳质材料。在还其他的实施方案中，吸着剂材料为呈丸粒形式的活化碳或再活化碳。在这样的实施方案中，吸着剂材料通过粉化前体碳质材料、将粉化材料连同粘结剂材料一起挤出成丸粒来形成。然后将丸粒加热以进行各种操作，包括去除挥发性化合物和活化其中包含的前体碳质材料。

由活化碳和/或再活化碳制成的吸着剂材料通过任何有用的过程形成。在一些实施方案中，活化碳和/或再活化碳通过碳化、活化和/或再活化形成。在一些实施方案中，活化碳和/或再活化碳通过氧化碳质材料和对碳质材料脱挥发分形成，其中水蒸气和/或二氧化碳气化而在活化碳或再活化碳中形成孔隙结构，该孔隙结构赋予活化碳或再活化碳以吸着剂材料性质。初始的氧化和脱挥发分过程可包括用脱水化学品如磷酸、硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾和这些的组合进行化学处理。

在一些实施方案中，活化碳为粒状活化碳(GAC)，其定义为具有保留在50目筛(约0.300mm的孔)上的大小的活化碳颗粒。在其他实施方案中，活化碳为粉状活化碳(PAC)，其定义为穿过80目筛(约0.180mm的孔)的颗粒。虽然针对活化碳吸着剂材料提及了这些颗粒尺寸范围，但还预期任何所公开的吸着剂材料可由上面的50目和80目筛尺寸测量。

在一些实施方案中，吸着剂材料为先前已耗尽其吸着容量并已被再活化以恢复至少一些原始吸着容量的再活化吸着剂材料。任何上面列出的吸着剂材料可在使用后被再活化，并且再活化可通过热、压力、化学暴露或上述的组合来进行。在一些实施方案中，再活化吸着剂材料为再活化碳。再活化碳通过在无氧气的炉中加热用过的已耗尽的活化碳并使用水蒸气作为选择性氧化剂来制造。在再活化期间，吸收和吸附的有机化合物从活化碳汽化或热解形成碳炭。在一些实施方案中，加热在约700℃以上进行，并且所得的再活化碳可其后再用于各种目的，包括水处理。在一些实施方案中，加热的温度为约500℃、约550℃、约600℃、约650℃、约700℃、约750℃、约800℃、约850℃、约900℃、约950℃、约1000℃、约1050℃、约1100℃或由上述列表中的任何两个或更多个点构成的任何范围。

在一些实施方案中，将吸着剂材料部署在暴露于包含矿物质含量的水的应用中。在一些实施方案中，矿物质含量包括在吸着剂材料用于过滤水期间积聚在吸着剂材料上的碳酸钙。在这样的实施方案中，用过的吸着剂材料的再活化产生以下反应：CaCO₃(s)→CaO(s)+CO₂(g)。如将在实施例中看到的，这种再生技术产生对包括PFOA和PFOS化合物在内的PFAS化合物具有改进的吸着性能的再活化吸着剂材料。预期相同的性能改进不仅适用于PFAS化合物，而且适用于其他化学上相似或化学上相关的化合物。

在一些实施方案中，用国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)第2族——碱土金属的离子、盐、氧化物、氢氧化物或碳酸盐处理吸着剂材料。在这些化合物中，Mg、Ca、Sr、Ba及其组合预期是可用的。示例性的氧化物包括MgO、CaO、SrO、BaO及其组合。所述组合可以是上面列出的离子、盐、氧化物、氢氧化物或碳酸盐的混合物，或者是上面列出的离子、氧化物、氢氧化物或碳酸盐以任何化学计量关系的化学组合。上述化合物中的每一种可单独使用或组合使用，并且它们还可以任何可能的化学计量关系使用。还预期IUPAC第2族的一种或多种离子、氧化物、氢氧化物和碳酸盐的组合。所述组合可以是混合物，或者是化学计量关系的或金属掺杂在用之处理活化碳的氧化物中。用一种或多种处理材料处理吸着剂材料可通过任何合适的方法实现，包括干法混合、湿法浸渍、化学气相沉积、物理气相沉积或上述的组合。此外，可使用相同或不同的处理来在吸着剂材料上沉积不止一种材料。所述处理也可作为吸着剂材料使用的副产物实现而无需单独的处理步骤。例如，在一些实施方案中，在现役中使用的吸着剂材料变得负载上天然存在于水中的矿物质，包括钙、镁、钠、钾、镁和锌的离子、氧化物和碳酸盐。这样的矿物质的实例包括但不限于钙离子、钙氧化物和氢氧化物、碳酸钙(CaCO₃)、镁离子、镁氧化物和氢氧化物、碳酸镁(MgCO₃)、钠离子、钠氧化物和氢氧化物、碳酸钠(Na₂CO₃)、钾离子、钾氧化物和氢氧化物、碳酸钾(K₂CO₃)、锌离子、锌氧化物和氢氧化物、碳酸锌(ZnCO₃)及上述的组合。所述处理预期会改进吸着剂材料的吸着性能。预期相同的性能改进适用于包括PFOA和PFOS在内的PFAS化合物以及其他化学上相似或化学上相关的化合物。

上述离子、氧化物、氢氧化物、碳酸盐或这些材料的组合的量以相对于被处理的吸着剂材料与离子、氧化物、氢氧化物、碳酸盐或这些材料的组合的总重量的重量测量。离子、盐、氧化物、氢氧化物或碳酸盐的量不受限制，在一些实施方案中小于约25重量％、小于约20重量％、小于约15重量％、小于约10重量％、小于约8重量％、小于约6重量％、小于约4重量％、小于约2重量％、小于约1重量％、小于约0.9重量％、小于约0.8重量％、小于约0.7重量％、小于约0.6重量％、小于约0.5重量％、小于约0.4重量％、小于约0.3重量％、小于约0.2重量％或小于约0.1重量％。在一些实施方案中，离子、盐、氧化物、氢氧化物或碳酸盐的量为约25重量％、约20重量％、约15重量％、约10重量％、约9重量％、约8重量％、约7重量％、约6重量％、约5重量％、约4重量％、约3重量％、约2重量％、约1重量％、约0.9重量％、约0.8重量％、约0.7重量％、约0.6重量％、约0.5重量％、约0.4重量％、约0.3重量％、约0.2重量％、约0.1重量％或由任何上述两个端点形成的任何范围。在一些实施方案中，离子、盐、氧化物、氢氧化物或碳酸盐的量为约1重量％至约10重量％、约2重量％至约10重量％、约4重量％至约10重量％、约6重量％至约10重量％、约1重量％至约8重量％、约2重量％至约8重量％、约4重量％至约8重量％、约4重量％至约6重量％、或约6重量％至约8重量％。

吸着剂材料可通过各种技术形成。在一个实施方案中，吸着剂材料包含为再附聚活化碳的活化碳。在再附聚活化碳中，将通常为煤的前体碳质材料粉化成粉末。接下来将该粉末与粘结剂混合。然后将粉末与粘结剂的混合物再附聚成团块。然后将团块压碎并确定大小。将现在被压碎并确定大小的团块碳化以使粘结剂硬化，并最后将被压碎、确定大小并碳化的团块材料热活化。此过程形成粒状活化碳。在此过程期间，可添加IUPAC第2族元素的一种或多种离子、盐、氧化物、氢氧化物或碳酸盐，所述元素包括Mg、Ca、Sr、Ba和组合。在一个实施方案中，在与粘结剂混合之前将离子、盐、氧化物、氢氧化物或碳酸盐的粉末与粉煤混合。在另一个实施方案中，在碳化步骤之前将离子、盐、氧化物、氢氧化物或碳酸盐的液体溶液施加到被压碎并确定大小的团块中。在另一个实施方案中，在碳化步骤之后但在活化步骤之前混合离子、盐、氧化物、氢氧化物或碳酸盐的液体溶液。

在一些实施方案中，吸着剂材料由前体形成，所述前体为先前用于水过滤并被再活化的用过的活化碳。特别地，已用于使用点过滤器、进入点过滤器、便携式过滤器和市政饮用水过滤中的用过的活化碳经常含有大量驻留在活化碳材料的表面上的无机矿物质。在其他实施方案中，前体碳质材料为先前未用于水过滤但用于其他应用的用过的活化碳。其他应用包括食品加工、饮料加工、糖提炼、废水处理、废气处理、储罐清洁、储罐脱气以及上述的组合。在一些实施方案中，先前用于水过滤的用过的活化碳含有存在于地下水中的一种或多种无机材料，包括钙、镁、钠、钾和锌的离子、氧化物和碳酸盐。

在一些实施方案中，由为用过的活化碳的前体形成的吸着剂材料不被处理来去除存在于地下水中的任何无机材料。这意味着吸着剂材料将包含钙、镁、钠、钾和锌的离子、氧化物和碳酸盐。在还其他的实施方案中，由为用过的活化碳的前体形成的吸着剂材料不通过酸洗处理来去除存在于地下水中的任何无机材料。在这样的实施方案中，存在于地下水中的一种或多种离子、盐、氧化物、氢氧化物或碳酸盐已被缓慢浸渍到用过的活化碳的表面上，并在再活化从而形成吸着剂材料期间保留。

用途

任何时候在有必要从液体和/或气体(包括水)去除PFAS、PFOA、PFOS或化学上相似或化学上相关的化合物时，本公开的吸着剂材料都是可用的。所述去除可出于人类或动物消耗的目的，或出于环境修复的目的。具体应用包括使用点过滤器、进入点过滤器、便携式过滤器、市政饮用水过滤、市政废物过滤和工业废物过滤。在一些实施方案中，本公开的吸着剂材料单独使用，而不用任何其他吸着剂材料。在一些实施方案中，本公开的吸着剂材料与其他吸着剂材料组合使用。

尽管本公开的吸着剂材料主要公开为去除PFAS、PFOA、PFOS或化学上相似或化学上相关的化合物，但所述吸着剂材料的用途不限于此。在还其他的实施方案中，吸着剂材料适于去除在水中引起味道和气味问题的任何化合物和/或副产物。在整个本申请中，这样的化合物被称为“味道和气味化合物”。这样的味道和气味化合物的实例包括反式-1,10-二甲基-反式-9-萘烷醇(“Geosmin”)、2-甲基异冰片(MIB)、异丙基甲氧基吡嗪(IPMP)、异丁基甲氧基吡嗪(IBMP)、甲基叔丁基醚(MTBE)、2,4-庚二烯醛、癸二烯醛、辛醛、氯、氯胺、氯酚、碘仿、烃、挥发性有机化合物(VOC)、铁、铁氧化物、铜、铜氧化物、锌、锌氧化物、锰和锰氧化物中的一种或多种。

在一些实施方案中，吸着剂材料设置在容器内。所述容器容纳吸着剂材料并允许液体或气体在容器上流动或流过容器，从而使液体或气体与吸着剂材料接触。在一些实施方案中，容器为永久性容器，其安装在设备或工艺设施内并通过管道或其他流体导管连接使得液体或气体流过容器。不时地将用过的吸着剂材料从容器清空并更换为原生吸着剂材料或再活化的吸着剂材料或两者以确保吸着剂材料在从流过容器的液体或气体去除PFAS、PFOA、PFOS或化学上相似或化学上相关的化合物后仍保持有效。吸着剂材料在容器内的物理形式不受限制，并且吸着剂材料可松散(单独)地提供或形成为筒，其中其他结构材料将其保持在适当位置或具有作为粘结剂混合的其他结构材料。

在一些实施方案中，容器本身被设计成快速更换并且对外部部件如将液体或气体输送到容器的泵和导管的改变最小。在这样的实施方案中，容器被称为“筒”，并且其可与周围的部件连接和断开。在一些实施方案中，筒是一次性的，如在消费者饮用水应用中。在其他实施方案中，筒旨在可被翻新，其中将含用过的吸着剂的筒返回进行吸着剂材料的清洁或再活化，用新鲜的原生或再活化吸着剂材料重新填充，并在翻新操作完成后返回到使用。

上述吸着剂材料可单独使用或与其他材料组合使用。在一些实施方案中，形成其中吸着剂材料与粘结剂组合的组合物并模制、挤出或以其他方式形成为一定的形状或丸粒。粘结剂不受限制并包括无机粘结剂和有机粘结剂。作为无机粘结剂的实例，常用金属、陶瓷、粘土、玻璃或上述中一种或多种的组合。作为有机粘结剂的实例，使用石油树脂和/或沥青、天然树脂和/或沥青、聚合物或上述中一种或多种的组合。

实施例：

虽然考虑了几个实验实施例，但这些实施例旨在是非限制性的。

实施例1

构建粒状活化碳(GAC)的柱以测试PFAS化合物的吸附。首先提供先前用于过滤市政饮用水的已耗尽的FILTRASORB 400(F400)原料。这样的材料可得自Calgon CarbonCorp.(宾夕法尼亚州月亮镇)。FILTRASORB F400为基于煤的粒状活化碳，具有2重量％的最大水分含量，有效尺寸为约0.55mm至约0.75mm，表观密度为约0.54g/cm³。将耗尽的F400在旋转窑中用水蒸气于升高的温度下再活化以恢复其表面活性并分解任何有机化合物。

现在再活化的F400被称为F400 CMR(Custom Municipal React)。再活化的F400CMR与原生F400材料相似，但因为再活化的F400 CMR先前被用于处理具有升高的钙水平的地下水，故再活化的F400 CMR具有比原生F400活化碳高的钙含量。在实施例1中，F400 CMR的钙含量为约0.36重量％而原生F400的钙含量为0.05重量％。

现在参考图1，其示出了使用PFOA穿透曲线的PFAS快速小规模柱测试(RSSCT)的结果。测试根据ASTM D6586-03(2014)进行，但按比例缩小到0.62cm的柱直径。入口浓度为约0.9μg/L PFOA和约1.7μg/L总PFAS并记录数据以产生穿透曲线。以穿透原生F400或F400CMR的柱的μg/L浓度测量穿透。图1中还示出了万亿分之70的EPA健康指引限值，其相当于0.07μg/L的穿透浓度。绘制的量为水中PFOA的量。

如图1中所示，原生F400碳在约10,000床体积的水通过床中的碳时开始显示出升高的浓度，这表明存在PFOA的初始穿透。相比之下，图1示出F400 CMR抵抗PFOA的穿透直至至少约20,000床体积的水通过床中的碳。更大的穿透床体积水当量表明使用F400 CMR活化碳的床构建的过滤器可吸收和吸附比用原生F400活化碳构建的相同过滤器更大的量的有害PFAS化合物。

实施例2

使用与上文实施例1中相同的程序，使用与实施例1中相同的原生F400活化碳和具有升高的钙水平的F400 CMR再活化碳构建GAC的柱并进行测试。所得的柱用水中约230ng/LPFOA浓度的入口浓度进行测试——约230纳克每升的PFOA。入口水中全氟化学品(PFC)的总浓度为约1.2μg/L，其包括上述浓度的PFOA。

实施例2的结果在图2中示出。在图2中，以床体积当量表示的穿透再次显示了GAC柱的耐用性。原生F400在约70,000床体积下开始显示出穿透的迹象，而再活化的F400 CMR仅在约95,000床体积下显示出穿透的迹象。

实施例3

制备MgO附聚碳。MgO附聚碳由再附聚的冶金级烟煤制造。在再附聚过程期间，用以干燥状态添加的镁氧化物浸渍粉煤。

还制备了另外的CMR再活化碳并称为“CMR高Ca”。CMR高Ca再活化碳与原生F400碳和先前描述的CMR再活化碳相似，不同在于CMR高Ca具有增加的钙含量。所测试的CMR高Ca再活化碳具有约2重量％的钙含量，相比之下，CMR具有约0.36重量％的钙含量而原生F400碳具有0.05重量％的钙含量。

测试上述F400、MgO附聚的和F400高Ca以确定模拟的工作天数。在这些测试中，PFOA+PFOS的入口浓度为345ng/L，PFOA的入口浓度为185ng/L，PFOS的入口浓度为160ng/L。测试床体积直至表现出70ppt PFOA、PFOS或PFOA和PFOS两者(如PFOA+PFOS所示)的穿透浓度。这些测试的结果在下表1中描述：

表1

还测试了表1中的同样三种活化碳的规格特性。该测试包括使用ASTM 2854-09(2014)测量时碳的表观密度的结果。该测试的结果提供在下表2中：

表2

测试结果证实，用各种组分处理活化碳对用作PFOA、PFOS和/或这两类见于饮用水应用中的化合物的组合的吸着剂的活化碳的性能具有显著的影响。

实施例4

使用与上文实施例1中相同的程序，使用上文讨论的相同的F400和CMR F400构建GAC的柱并进行测试。实施例4的结果在图4-6中示出。图4示出了对不同的PFOA化合物的吸附的结果。以床体积当量表示的PFOA流出浓度穿透显示了GAC柱的耐用性。用水中约153ng/L PFOA浓度的入口浓度测试柱——约153纳克每升的PFOA。

图5示出了对4:2FtS(6:2-含氟调聚物磺酸)化合物的吸附的结果。以床体积当量表示的4:2FtS流出浓度穿透显示了GAC柱的耐用性。用水中约130ng/L 4:2FtS浓度的入口浓度测试柱——约130纳克每升的4:2FtS。

图6示出了对PFOS化合物的吸附的结果。以床体积当量表示的PFOS流出浓度穿透显示了GAC柱的耐用性。用水中约177ng/L PFOS浓度的入口浓度测试柱——约177纳克每升的PFOS。

实施例5

制备CMR再活化碳并称为“酸洗CMR 0.65％Ca”。酸洗CMR 0.65％Ca再活化碳与上述CMR高Ca相同，不同在于它经过酸洗并具有降低的Ca含量。测试的CMR高Ca(也称为“CMR 2重量％Ca”)具有约2重量％的Ca含量。测试的酸洗CMR 0.65％Ca具有约0.65重量％的Ca含量。

制备另外两份GAC样品并称为“AdMix MgO 4.8％用作Mg”和“AdMix MgO 12％用作Mg”。这些样品通过向为来自基于煤的再附聚沥青原生碳的活化碳的活化的CAL 12X40 GAC(Calgon Carbon Corporation)中添加粉化MgO来获得。具体地讲，通过向CAL 12X40中添加8％的粉化MgO来制备AdMix MgO 4.8％用作Mg，并通过向CAL 12X40中添加20％的粉化MgO来制备AdMix MgO 12％用作Mg。测试的所得AdMix MgO 4.8％用作Mg和AdMix MgO 12％用作Mg样品分别具有约4.8％和约12％的二价阳离子含量。

测试了上文讨论的MgO附聚的吸着剂并具有约4％的二价阳离子含量。MgO附聚的与AdMix MgO 4.8％用作Mg和AdMix MgO 12％用作Mg不同，因为MgO附聚的中的MgO是在碳化和碳的活化之前添加的。

使用与上文实施例1中相同的程序，使用CAL–原生碳(CAL12X40)、酸洗CMR 0.65％Ca、CMR高Ca(约2重量％的Ca)、附聚MgO、AdMix MgO 4.8％用作Mg和AdMix MgO 12％用作Mg构建GAC的柱并进行测试。

还测试GAC的规格特性。该测试包括使用质子诱导X-射线发射(PIXE)测量的二价阳离子的百分数的结果。该测试还包括使用ASTM2854-09(2014)测量时碳的表观密度的结果。该测试的结果提供在下表3中：

表3

实施例5的结果在图7中示出。图7示出了对PFOA化合物的吸附的结果。以床体积当量表示的PFOA流出浓度穿透显示了GAC柱的耐用性。用水中约61ng/L PFOA浓度的入口浓度测试柱——约61纳克每升的PFOA。酸洗CMR 0.65％Ca最先开始显示出穿透的迹象，然后是CAL-原生碳、CMR 2wt.％Ca、附聚MgO、AdMix MgO 4.8％用作Mg和AdMix MgO 12％用作Mg。

本公开不限于本申请中描述的特定实施方案，这些实施方案旨在作为各个方面的示意。可在不脱离其精神和范围的情况下作许多修改和改变，这对本领域技术人员将是显而易见的。除了本文列举的那些外，从前述描述，本公开的范围内的功能等同的方法和装置对于本领域技术人员将是显而易见的。这样的修改和改变也旨在落在附随的权利要求书的范围内。本公开仅受附随的权利要求书的条款以及这样的权利要求书所赋予的等同物的全部范围的限制。还应理解，本公开不限于特定的组合物、方法、装置和制品，因为它们可变化。还应理解，本文使用的术语仅出于描述特定实施方案的目的而非旨在限制。

关于本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可视上下文和/或应用的情况从复数转换为单数和/或从单数转换为复数。为了清楚起见，本文可能明确地阐述各种单数/复数排列。

本领域技术人员应理解，一般而言，本文使用的术语，尤其是附随的权利要求书(例如，附随的权利要求书的主体)中使用的术语，通常旨在作为“开放性”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包含”应解释为“包含但不限于”等)。虽然各种组合物、方法和设备以“包含”各种组分或步骤(解释为意思是“包括但不限于”)来描述，但所述组合物、方法和设备也可“基本上由”各种组分和步骤“组成”或“由”各种组分和步骤“组成”，并且这样的术语应解释为限定基本上封闭的成员组。本领域技术人员还应理解，如果意图引入特定数目的权利要求记载，则应在权利要求书中明确记载这样的意图，并且在没有这样的记载的情况下不存在这样的意图。

例如，作为对理解的帮助，以下附随的权利要求书可能包含引入性表述“至少一个”和“一个或多个”的使用来引入权利要求记载。然而，这样的表述的使用不应解释为暗示通过不定冠词“一个(a/an)”引入的权利要求记载将包含这样引入的权利要求记载的任何特定权利要求限制于仅包含一个这样的记载的实施方案，即使当同一个权利要求包含引入性表述“一个或多个”或“至少一个”和不定冠词如“一个(a/an)”时(例如，“一个(a)”和/或“一个(an)”应解释为指“至少一个”或“一个或多个”)；这同样适用于使用定冠词来引入权利要求记载的情况。

另外，即使明确记载了引入的权利要求记载的具体数目，本领域技术人员也应认识到，这样的记载应解释为指至少所记载的数目(例如，“两个记载”的裸记载，在没有其他修饰语的情况下，指至少两个记载或者两个或更多个记载)。此外，在其中使用类似于“A、B和C等中的至少之一”的约定的那些情形下，一般而言，这样的构造旨在在本领域技术人员将理解该约定的意义上(例如，“具有A、B和C中的至少之一的系统”将包括但不限于仅具有A、仅具有B、仅具有C、具有A和B一起、具有A和C一起、具有B和C一起、和/或具有A、B和C一起的系统，等等)。在其中使用类似于“A、B或C等中的至少之一”的约定的那些情形下，一般而言，这样的构造旨在在本领域技术人员将理解该约定的意义上(例如，“具有A、B或C中的至少之一的系统”将包括但不限于仅具有A、仅具有B、仅具有C、具有A和B一起、具有A和C一起、具有B和C一起、和/或具有A、B和C一起的系统，等等)。本领域技术人员还应理解，实际上任何提出两个或更多个替代术语的转折性词语和/或表述，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，都应理解为涵盖包括这些术语中之一、这些术语中任一或两个术语都包括的可能性。例如，表述“A或B”应理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。

另外，当用马库什组(Markush groups)来描述本公开的特征或方面时，本领域技术人员应认识到本公开也由此用马库什组的任何个别成员或成员子组描述。

如本领域技术人员应理解的，出于任何和所有目的，如就提供书面说明来说，本文公开的所有范围还涵盖任何和所有可能的其子范围和子范围的组合。任何列出的范围都可容易地识别为充分描述并允许同一范围被分解为至少相等的一半、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等。作为非限制性实例，本文所讨论的每一个范围都可容易地分解为下三分之一、中三分之一和上三分之一等。如本领域技术人员还应理解的，所有语言如“至多”、“至少”等包括所记载的数目并且是指可如上所讨论随后分解为子范围的范围。最后，如本领域技术人员应理解的，范围包括每个单独的成员。因此，例如，具有1-3个单元的组是指具有1、2或3个单元的组。类似地，具有1-5个单元的组是指具有1、2、3、4或5个单元的组，依此类推。

上文公开的各种及其他特征和功能或其替代物可组合到许多其他不同的系统或应用中。本领域技术人员随后可作出各种目前无法预见或预料的替代、修改、改变或改进，这些中的每一个也旨在由所公开的实施方案所涵盖。