CN110099869B - 热响应性溶液及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及热响应性溶液，特别是在渗透过程中使用的溶液，其适合用于在节能条件下大规模从水溶液中分离或纯化溶质和/或水。

Description

热响应性溶液及其使用方法
发明领域
本公开内容涉及热响应性溶液，特别是适合在渗透过程中使用的溶液，其适合用于在节能条件下大规模从水溶液中分离或纯化溶质和/或水。
发明背景
Neff的US专利3,130,156涉及正向渗透脱盐方法，其描述使用2摩尔碳酸氢铵溶液用于穿过(across)半透膜从海水中汲取水。根据Neff，所获得的含有水和碳酸氢铵混合物的稀释溶液然后被加热，以使碳酸氢铵溶质转换成其组成气体氨和二氧化碳。然后所述气体从溶液中释放以留下纯化水。应理解，使所述气体气化需要相当多量的能量。此外，从大量海水中纯化仅相对少量的水意味着在该方法中所需的能量输入与所获得的纯化水产量的比例较低。这意味着该方法不适合用于大规模应用。
Neff概念由McGinnis(如US专利7,560,029所述)进一步发展及改进成可扩展的更节能的脱盐方法。在McGinnis中使用以下原理来调整正向渗透过程中的渗透平衡：加入氨和二氧化碳的混合物，以及所得的碳酸铵、碳酸氢铵和氨基甲酸铵的水性物质。此外，所得的分离的水通过加热去除氨和二氧化碳进行纯化。在此过程中被分离的水仍会被氨轻微污染，并且其存在意味着可检测到气味。
Jessop等人在US 2014/0076810中描述了可转换的水或水溶液及其用途。可转换的水或水溶液通过添加包含具有至少一个氮原子的可离子化官能团的可离子化添加剂来形成。所述添加剂被进一步描述为单胺、二胺、三胺、四胺或多胺，例如聚合物或生物聚合物。可转换的水或水溶液能够通过使用触发器在初始离子强度与增加的离子强度之间可逆地转换，所述触发器例如用CO2、CS2或COS鼓泡或者用布朗斯特酸(Bronsted acid)处理。水或水溶液的可转换性允许控制水或水溶液中各种疏水性液体或溶剂的可溶性或不溶性。这提供了从可转换的水中适度分离疏水溶剂的手段。Jessop工作的困难之一为难以使CO2与胺分离以实现可转换的水。痕量的CO2和胺会在汲取溶液中保持溶解，并且加热和汽提(stripping)以及回收动力学较慢–数小时至数分钟。
Jung等人的US 2013/0240444描述使用温敏低聚物，其中所述低聚物具有重复单元-C(＝O)N(R)2(即酰胺官能团)，其中各个R可以为直链或支链，或者它们一起形成含氮的杂环用作汲取溶液(draw solution)。所述低聚物可以用于渗透汲取溶液中用以分离出水性介质中的溶质。所述汲取溶质可以通过在大于或等于低临界溶解温度(lower criticalsolution temperature)的温度下的相分离回收。所述低临界溶解温度(LCST)是低于混合物的组分可混溶的温度。词语“低”是指LCST是部分混溶或只对某些组成混溶的温度区间的下限。换言之，低聚物的热敏性质在响应温度小幅升高时表现出急剧降低的水溶解性，导致沉淀。在低于LCST的温度下，低聚物或其聚合物可以容易地溶解在水中，但在高于或等于LCST的温度下，低聚物或其聚合物的亲水性可能降低并且以疏水性相互作用为主。低聚物和聚合物的问题是它们是相对大的分子，并且大的分子产生扩散浓度极化，其通过使汲取溶液较不容易被汲取来降低正向渗透系统的有效渗透势。相对大的分子和聚合物也依赖沉淀机制而非乳化来回收汲取溶质，这需要增加系统成本和复杂性的二次过滤机制。
Lee等人的US 2014/0158621也描述热响应性汲取溶质，其基于包含至少一个酰胺官能团或羧酸官能团的化合物或材料，所述热响应性汲取溶质可以应用于基于正向渗透的水脱盐和纯化。与上述的Jung相似，Lee也描述了酰胺类官能团在热响应性汲取溶液中的用途和适用性，并且依赖LCST来实现在正向渗透应用中从汲取溶液相分离溶质。低聚物和聚合物问题之一为它们是相对大的分子，并且大的分子产生扩散浓度极化，其通过使汲取溶液较不易被汲取来降低正向渗透系统的有效渗透势。相对大的分子和聚合物也依靠沉淀机制而非乳化来回收汲取溶质，这需要增加系统成本和复杂性的二次过滤机制。
Onishi等人的US专利6,858,694描述了表现出低临界溶解温度和高临界溶解温度(UCST)两者的刺激响应性聚合物衍生物，这造成其取决于氢离子浓度的可逆溶解和沉淀。‘694中所述的聚合物也依赖被描述为表现出酮-烯醇互变异构化的酰胺类官能团。聚合物问题之一为它们是相对大的分子，并且大的分子产生扩散浓度极化，其通过使汲取溶液较不易被汲取来降低正向渗透系统的有效渗透势。
Ikeda等人的US 2016/0175777描述了使用汲取溶液的改进的正向渗透设备，其使用阴离子和阳离子源。特别地，阴离子衍生自CO2，即溶于水时产生阴离子的物质，例如碳酸阴离子和/或碳酸氢根阴离子。阳离子源是胺化合物，其溶于水时产生阳离子。所述汲取溶液被广泛地描述为具有阳离子源和阴离子源的溶液。CO2的物理分离取决于气体分离，其是相对复杂和能量效率低的过程。其优选的胺是完全可混溶的并且具有小于74的分子量。
尽管进行上述努力，但所述的汲取溶液在很大程度上仍令人不满意，其依靠昂贵组分、需要相当大能量水平来回收汲取溶液或者依靠从汲取溶液角度来看效率低的大分子。本发明的目的是提供能克服这些困难的溶液或至少提供有用的替代物。
发明概述
本发明涉及热响应性溶液及其在渗透过程中的用途。
在一个方面，本发明提供了热响应性渗透溶液，其在适合用于渗透的溶剂中具有低临界溶解温度，所述热响应性渗透溶液包含：
a)至少一种含叔胺的化合物；以及
b)至少一种可烯醇化羰基；
其中在使用中所述碱或所述至少一种可烯醇化羰基中的至少一种在20摄氏度或高于20摄氏度下和在1个大气压下与水不混溶。
在另一方面，本发明提供了热响应性渗透溶液，其在适合用于渗透的溶剂中具有低临界溶解温度，所述热响应性渗透溶液包含：
a)至少一种含叔胺的化合物；以及
b)至少一种式I的可烯醇化羰基，
Figure BDA0002016836510000041
其中
c)R1和R2独立地选自-C1-C7烷基或-C3-C7单环；或者
d)R1或R2中的一个选自-O-(C1-C7烷基)并且另一个选自-C1-C7烷基，或者
e)R1和R2与式I的羰基一起形成
1)3-15元单环酮或者
2)3-15元单环杂环酮；或者
3)苯乙酮
其中在使用中所述碱或所述至少一种可烯醇化羰基中的至少一种在20摄氏度或高于20摄氏度下和在1个大气压下与水不混溶。
在另一方面，本发明提供了使用如上定义的热响应性溶液分离包含一种或多种溶剂的第一溶液的方法，所述方法包括：
1)使所述第一溶液与半透膜接触；
2)使所述第一溶液中的一种或多种溶剂通过渗透从所述第一溶液流过所述半透膜进入所述热响应性溶液中以形成第二溶液，其中所述热响应性溶液的渗透浓度比所述第一溶液高；
3)提高所述第二溶液的温度至或高于所述热响应性溶液的低临界溶解温度，以使得所述热响应性溶液变得与来自所述第一溶液的已穿过所述半透膜的所述一种或多种溶剂不混溶；以及
4)将已穿过所述半透膜的所述一种或多种溶剂与所述不混溶的热响应性溶液分离。
在另一方面，本发明提供了使用如上定义的热响应性溶液分离包含一种或多种溶剂的第一溶液的方法，所述方法包括：
1)使所述第一溶液与半透膜接触；
2)使所述第一溶液中的一种或多种溶剂通过渗透从所述第一溶液流过所述半透膜进入所述热响应性溶液中以形成第二溶液，其中所述热响应性溶液的渗透浓度比所述第一溶液高；
3)调整所述热响应性溶液的低临界溶解温度，以使得所述热响应性溶液变得与来自所述第一溶液的已穿过所述半透膜的所述一种或多种溶剂不混溶；以及
4)将已穿过所述半透膜的所述一种或多种溶剂与所述不混溶的热响应性溶液分离。
在一个实施方案中，所述热响应性溶液的低临界溶解温度通过添加一种或多种如所定义的含叔胺的化合物，或通过添加一种或多种如上所定义的可烯醇化羰基，或通过添加所述一种或多种含叔胺的化合物与所述一种或多种可烯醇化化合物的组合来调整。
先前简要概述广泛地描述本发明某些实施方案的特征和技术优点。将在以下的发明详述和实施例中描述其它技术优点。
当结合任意附图和实施例考虑时，将从发明详述中更好地理解被认为是本发明特性的新颖特征。然而，本文提供的附图和实施例旨在帮助说明本发明或协助发展对本发明的理解，并非旨在限制本发明的范围。
附图简述
图1示意性地示出了渗透分离过程。
图2示出了对三乙胺+丙酮的水溶液的差式扫描量热法(DSC)分析，其显示在32.25℃的焓变化，这与观察到的溶解性/极性变化一致。
图3示出了对三乙胺+2-丁酮的水溶液的差式扫描量热法(DSC)分析，其显示在24.42℃的焓变化，这与观察到的溶解性/极性变化一致。
图4示出了一系列照片4(a)、4(b)及4(c)，示出了三乙胺+2-丁酮的水溶液的可观察到的差异，其显示所述溶液的物理性质随温度的变化。在图4(a)中可以看出，在26.65℃下，所述碱、酮和水的混合物是混溶的。在26.89℃下，由于所述碱和酮的混合物变成含水的乳液，所述碱、酮和水的混合物在外观上变得浑浊(见图4(b))，而在27.05℃下，所述碱和酮的混合物与水不混溶。
图5示出了一系列图片，其示出了三乙胺+环己酮的水溶液的可观察到的差异，其显示所述溶液的物理性质随温度的变化。在图5(a)中可以看出，在15.21℃下，所述碱、酮和水的混合物是混溶的。在15.38℃下，由于所述碱和酮的混合物变成含水的乳液，所述碱、酮和水的混合物在外观上变得浑浊(见图5(b))，而在18.33℃下，所述碱和酮的混合物与水不混溶。
图6示出了各汲取溶液的透光率与温度的关系曲线，其示出了各汲取溶液的LCST下透光率的明显变化。
图7(a)示出了TEA:MEK:水(分别为0.5:1.0:5.0)的汲取溶液的透光率％与温度曲线的图。图7(b)和图7(c)示出了图7(a)所示的透光率曲线的一阶和二阶导数图。
图8示出了汲取溶液中TEA摩尔比变化的汲取溶液的目测LCST与TEA摩尔比的关系图。
图9示出了汲取溶液中MEK摩尔比变化的汲取溶液的目测LCST与MEK摩尔比的关系图。
图10示意性地示出了在以下实施例中描述的通量实验设置。
图11示出了穿过膜的平均水通量的图，其涉及TEA-MEK汲取溶液。
图12示出了穿过膜的平均水通量的图，其涉及TEA-环戊酮汲取溶液。
图13示出了TEA的FTIR光谱。
图14示出了MEK的FTIR光谱。
图15示出了1:1摩尔比的TEA/MEK的FTIR光谱。
图16示出了1:1:5摩尔比的TEA/MEK/水的FTIR光谱。
发明详述
以下描述阐述了许多例示性配置、参数等。然而，应认知此类描述并非旨在作为本发明范围的限制，而是被提供作为例示性实施方案的描述。
定义
在本文的各实例中，在本发明的叙述、实施方案和实施例中，术语“包含(comprising)”、“包括(including)”等被广泛而不受限制地解释。因此，除非上下文另有明确要求，否则在整个描述和权利要求中，词语“包含(comprise)”、“包含(comprising)”等将被解释为与排除性含义相反的包含性含义，也就是“包括但不限于”的含义。
所述术语“渗透”被理解为基于膜的分离过程，其依赖半透膜的半透性特征来去除溶解的溶质或实现溶剂与溶解的溶质的分离，其中用于分离的驱动力是渗透压。所述术语“渗透溶液”意指在所述半透膜上产生渗透压的溶液。
所述术语“约”或“大约”通常意指在给定值或范围的20％内、更优选10％内以及最优选5％内。或者，所述术语“约”意指在给定值的对数(即一个数量级)内、优选在给定值的2倍内。
如本文使用，术语“C1-C7烷基”是指完全饱和的支化或未支化的烃部分，其可以是1至7个碳的特定范围的直链或支链。优选地所述烷基包括1至7个碳原子、或1至4个碳原子。C1-C7烷基的代表性实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基、3-甲基己基、2,2-二甲基戊基、2,3-二甲基戊基、正庚基等。例如，表述C1-C4-烷基包括但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、叔丁基和异丁基。在一个实施方案中，所述C1-C7烷基可以被一个或多个以下基团取代：-卤素、-OH、-CN、-NO2、-C≡CH、-SH、-C1-C7烷基、-(C1-C7烷基)-OH、-NH2、-NH(C1-C7烷基)、-N(C1-C7烷基)2、-O(C1-C7烷基)、-C(O)-O(-C1-C7烷基)、-C(O)OH、-C(O)-H或-C(O)-(C1-C7烷基)。
如本文使用的术语“C3-C7单环”是3元、4元、5元、6元或7元饱和或未饱和的单环。代表性C3-C7单环基团包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、苯基和环庚基。在一个实施方案中，所述C3-C7单环环烷基可以被一个或多个以下基团取代：-卤素、-OH、-CN、-NO2、-C≡CH、-SH、-C1-C7烷基、-(C1-C7烷基)-OH、-NH2、-NH(C1-C7烷基)、-N(C1-C7烷基)2、-O(C1-C7烷基)、-C(O)-O(-C1-C7烷基)、-C(O)OH、-C(O)-H或-C(O)-(C1-C7烷基)。
术语“3元至15元单环酮”是指3元至15元非芳族单环系统，其含有酮官能团。3元至15元单环酮的代表性实例包括但不限于环丙酮、环丁酮、环戊酮、环己酮、环庚酮、环辛酮、环壬酮、环癸酮、环十一酮、环十二酮、环十三酮、环十四酮和环十五酮。
在一个实施方案中，3元至15元单环酮可以被一个或多个以下基团取代：-卤素、-OH、-CN、-NO2、-C≡CH、-SH、-C1-C7烷基、-(C1-C7烷基)-OH、-NH2、-NH(C1-C7烷基)、-N(C1-C7烷基)2、-O(C1-C7烷基)、-C(O)-O(-C1-C7烷基)、-C(O)OH、-C(O)-H或-C(O)-(C1-C7烷基)。
术语“3元至15元单环杂环酮”是指：(i)3元或4元非芳族单环环烷基，其中1个环碳原子已经被N、O或S原子取代；或(ii)5元至15元非芳族单环环烷基，其中1至4个环碳原子已经独立地被N、O或S原子取代。具有一个N、O或S原子的3元至15元单环杂环酮的代表性实例包括但不限于：环氧乙烷-2-酮、环硫乙烷-2-酮、氧杂环丁烷-2-酮、氧杂环丁烷-3-酮、氮杂环丁烷-3-酮、硫杂环丁烷-2-酮、硫杂环丁烷-3-酮、二氢呋喃-2(3H)-酮、二氢呋喃-3(2H)-酮、吡咯啶-3-酮、二氢噻吩-3(2H)-酮、二氢噻吩-2(3H)-酮、四氢-2H-吡喃-2-酮、二氢-2H-吡喃-3(4H)-酮、二氢-2H-吡喃-4(3H)-酮、哌啶-3-酮、哌啶-4-酮、四氢-2H-硫吡喃-2-酮、二氢-2H-硫吡喃-3(4H)-酮、二氢-2H-硫吡喃-4(3H)-酮、氧杂环庚烷-2-酮、氧杂环庚烷-3-酮、氧杂环庚烷-4-酮、硫杂环庚烷(thiepan)-2-酮、硫杂环庚烷-3-酮、硫杂环庚烷-4-酮、氮杂环庚烷-3-酮、氮杂环庚烷-4-酮、氧杂环辛烷(oxocan)-2-酮、氧杂环辛烷-3-酮、氧杂环辛烷-4-酮、氧杂环辛烷-5-酮、硫杂环辛烷(thiocan)-2-酮、硫杂环辛烷-3-酮、硫杂环辛烷-4-酮、硫杂环辛烷-5-酮、氮杂环辛烷(azocan)-2-酮、氮杂环辛烷-3-酮、氮杂环辛烷-4-酮、氮杂环辛烷-5-酮、氮杂环壬烷(azonan)-3-酮、氮杂环壬烷-4-酮、氮杂环壬烷-5-酮、氧杂环壬烷(oxonan)-2-酮、氧杂环壬烷-3-酮、氧杂环壬烷-4-酮、氧杂环壬烷-5-酮、硫杂环壬烷(thionan)-2-酮、硫杂环壬烷-3-酮、硫杂环壬烷-4-酮、硫杂环壬烷-5-酮、氧杂环十一烷-2-酮、氧杂环十一烷-3-酮、氧杂环十一烷-4-酮、氧杂环十一烷-5-酮、氧杂环十一烷-6-酮、氮杂环十一烷-3-酮、氮杂环十一烷-4-酮、氮杂环十一烷-5-酮、氮杂环十一烷-6-酮、硫杂环十一烷-2-酮、硫杂环十一烷-3-酮、硫杂环十一烷-4-酮、硫杂环十一烷-5-酮、硫杂环十一烷-6-酮、氧杂环十二烷-2-酮、氧杂环十二烷-3-酮、氧杂环十二烷-4-酮、氧杂环十二烷-5-酮、氧杂环十二烷-6-酮、氧杂环十二烷-7-酮、氮杂环十二烷-3-酮、氮杂环十二烷-4-酮、氮杂环十二烷-5-酮、氮杂环十二烷-6-酮、氮杂环十二烷-7-酮、硫杂环十二烷-2-酮、硫杂环十二烷-3-酮、硫杂环十二烷-4-酮、硫杂环十二烷-5-酮、硫杂环十二烷-6-酮、硫杂环十二烷-7-酮、氧杂环十三烷-2-酮、氧杂环十三烷-3-酮、氧杂环十三烷-4-酮、氧杂环十三烷-5-酮、氧杂环十三烷-6-酮、氧杂环十三烷-7-酮、氮杂环十三烷-3-酮、氮杂环十三烷-4-酮、氮杂环十三烷-5-酮、氮杂环十三烷-6-酮、氮杂环十三烷-7-酮、硫杂环十三烷-2-酮、硫杂环十三烷-3-酮，硫杂环十三烷-4-酮、硫杂环十三烷-5-酮、硫杂环十三烷-6-酮、硫杂环十三烷-7-酮、氧杂环十四烷-2-酮、氧杂环十四烷-3-酮、氧杂环十四烷-4-酮、氧杂环十四烷-5-酮、氧杂环十四烷-6-酮、氧杂环十四烷-7-酮、氧杂环十四烷-8-酮、氮杂环十四烷-3-酮、氮杂环十四烷-4-酮、氮杂环十四烷-5-酮、氮杂环十四烷-6-酮、氮杂环十四烷-7-酮、氮杂环十四烷-8-酮、硫杂环十四烷-2-酮、硫杂环十四烷-3-酮、硫杂环十四烷-4-酮、硫杂环十四烷-5-酮、硫杂环十四烷-6-酮、硫杂环十四烷-7-酮、硫杂环十四烷-8-酮、氧杂环十五烷-2-酮、氧杂环十五烷-3-酮、氧杂环十五烷-4-酮、氧杂环十五烷-5-酮、氧杂环十五烷-6-酮、氧杂环十五烷-7-酮、氧杂环十五烷-8-酮、氮杂环十五烷-3-酮、氮杂环十五烷-4-酮、氮杂环十五烷-5-酮、氮杂环十五烷-6-酮、氮杂环十五烷-7-酮、氮杂环十五烷-8-酮、硫杂环十五烷-2-酮、硫杂环十五烷-3-酮、硫杂环十五烷-4-酮、硫杂环十五烷-5-酮、硫杂环十五烷-6-酮、硫杂环十五烷-7-酮、硫杂环十五烷-8-酮。在一个实施方案中，3元至15元单环杂环酮基团可以被一个或多个以下基团取代：-卤素、-OH、-CN、-NO2、-C≡CH、-SH、-C1-C6较低级烷基、-(C1-C7烷基)-OH、-NH2、-NH(C1-C7烷基)、-N(C1-C7烷基)2、-O(C1-C7烷基)、-C(O)-O(-C1-C7烷基)、-C(O)OH、-C(O)-H或-C(O)-(C1-C7烷基)。为避免疑义，3元至5元单环杂环酮不包含任何酰胺基团，其中所述酮可烯醇化羰基与环状结构中的N原子相邻。
如本文使用的术语“卤素”是指-F、-Cl、-Br或-I。
如本文使用的术语不混溶的意指不完全混溶或不能与溶剂相形成单一连续相。
术语“可烯醇化羰基”意指具有一个或多个羰基官能团的化合物，其中至少一个羰基官能团具有α氢(Hα)，其可以被碱去除以形成烯醇化物，然后形成如以下反应方案所示的烯醇。
Figure BDA0002016836510000101
应理解，本说明书使用的术语可烯醇化羰基不包含仅有醛官能团的化合物、仅有羧酸官能团的化合物、仅有酰胺官能团的化合物、仅有酰卤官能团或的化合物或乙酰丙酮。
术语可烯醇化羰基包括但不限于以下中的一种或多种：丙酮、苯乙酮、甲基乙基酮(2-丁酮)、环己酮、环戊酮、2-丙酮、2-戊酮、3-戊酮、4-甲基-2-戊酮、2-辛酮和3-甲基-2-丁酮。在优选的实施方案中，术语可烯醇化羰基包括以下中的一种或多种：丙酮、苯乙酮、环己酮、环戊酮、2-丙酮、2-戊酮、3-戊酮、4-甲基-2-戊酮、2-辛酮和3-甲基-2-丁酮。
所述术语“含叔胺的化合物”优选为路易斯碱。若所述碱为路易斯碱，可想到其可以与可烯醇化羰基形成路易斯加合物。在一个实施方案中，优选的是，在20摄氏度或高于20摄氏度和一个标准大气压下，所述含叔胺的化合物与水不混溶。所述溶液可以包含多于一种含叔胺的化合物的组合。所述含叔胺的化合物可以是脂肪族、共轭、不对称或环状的。
适合的叔胺的实例包括以下：
Figure BDA0002016836510000111
在一个实施方案中，所述碱选自-N(C1-C7烷基)3。在另一实施方案中，所述碱选自-N(C1-C4烷基)3。在又一实施方案中，所述碱是-N(C2烷基)3(三乙胺)。
应理解，以上所列的胺足够简单地用于工业规模生产。
术语“热响应性溶液”意指表现出其溶解度随着温度剧烈且不连续变化的溶液。
术语“低临界溶解温度”(LCST)意指下述临界温度，在低于该临界温度时，溶液的性质(光学、导电性和/或pH)开始连续变化至所述溶液组分变得可混溶。
本发明涉及热响应性渗透溶液及其在渗透过程中的用途。本发明人已进行研究寻找替代的热响应性溶液，其可能在工业规模上容易扩展，同时也提供非常有效的扩散和渗透势性质，并且节省成本和能源。本发明人已确定在用于渗透的溶剂中具有低临界溶解温度的合适的热响应性渗透溶液包含：
b)至少一种含叔胺的化合物；以及
c)至少一种式I的可烯醇化羰基，
Figure BDA0002016836510000121
其中
d)R1或R2独立地选自-C1-C7烷基或-C3-C7单环或-苯基；或者
e)R1或R2中的一个选自-O-(C1-C7烷基)并且另一个选自-C1-C7烷基，或者
f)R1和R2与式I的羰基一起形成
1)3-15元单环酮；或者
2)3-15元单环杂环酮；或者
3)苯乙酮；以及
其中在使用中所述碱或所述至少一种可烯醇化羰基中的至少一种在20摄氏度下和在1个大气压下与水不混溶。
在一个实施方案中，式I的R1及R2独立地选自-C1-C7烷基。在另一个实施方案中，R1和R2独立地选自甲基和乙基。在一个实施方案中，所述可烯醇化羰基选自2-丁酮、丙酮、异丁基酮。在一个实施方案中，所述溶液包含多于一种式I的可烯醇化羰基的组合。在一个实施方案中，式I的可烯醇化羰基的组合包括以下组合：
A.2-丁酮和2-丙酮；
B.2-丙酮和环己酮；
C.2-丁酮和环己酮；
D.2-丙酮、2-丁酮和环己酮；
E.2-丙酮和2-戊酮；
F.环戊酮和苯乙酮；
G.环戊酮和2-辛酮；
H.环戊酮和4-甲基-2-戊酮；
I.2-丁酮、环戊酮和2-丙酮；以及
J.2-丙酮、3-戊酮和3-甲基-2-丁酮。
在一个实施方案中，所述溶液包含多于一种式I的含叔胺的化合物的组合。在一个实施方案中，含叔胺的化合物的组合包括以下组合：
A.三乙胺和1-乙基哌啶；
B.三乙胺和二乙基甲基胺；
C.三乙胺、二乙基甲基胺和1-乙基哌啶；以及
D.三乙胺、二乙基甲基胺和二甲基苄基胺。
在一个实施方案中，式I的R1选自-C1-C7烷基并且R2选自-O-(C1-C7烷基)。在另一个实施方案中，所述可烯醇化羰基选自甲酸乙酯或甲酸甲酯。
在另一个实施方案中，其中式I的R1和R2一起形成环系统，其所述环系统选自3-15元单环酮或单环酯。在一个实施方案中，所述可烯醇化羰基选自环己酮或四氢-2H-吡喃-2-酮。
应理解，当R1和R2一起形成环系统时，所述环系统可以进一步被一个或多个取代基取代，所述取代基选自-卤素、-OH、-CN、-NO2、-C≡CH、-SH、-C1-C7烷基、-(C1-C7烷基)-OH、-NH2、-NH(C1-C7烷基)、-N(C1-C7烷基)2、-O(C1-C7烷基)、-C(O)-O(-C1-C7烷基)、-C(O)OH、-C(O)-H或-C(O)-(C1-C7烷基)等。
应理解，所述碱与式I的所述可烯醇化羰基的摩尔比可以变化很大，并且可以为约1:99或99:1；或约1:50或50:1；或约1:10或10:1；或约1:5或5:1；或约1:3或约3:1；或约1:2或约2:1。在优选的实施方案中，摩尔比为约1:1。化学技术人员将能够常规地确定最适合的摩尔比，其取决于所使用热响应性溶液的目的。各种热响应性溶液的摩尔比范围如图7至图9所示。
在一个实施方案中，所述溶剂是水。
在另一方面中，提供了使用如上所定义的热响应性溶液分离包含一种或多种溶剂的第一溶液的渗透过程或方法。所述方法包括：
1)使第一溶液与半透膜接触；
2)使所述第一溶液中的一种或多种溶剂通过渗透从所述第一溶液流过所述半透膜进入所述热感应溶液中以形成第二溶液，其中所述热响应性溶液的渗透浓度比所述第一溶液高；
3)提高所述第二溶液的温度至或高于所述热响应性溶液的低临界溶解温度，以使得所述热响应性溶液变得与来自所述第一溶液的已穿过所述半透膜的所述一种或多种溶剂不混溶；以及
4)将已穿过所述半透膜的所述一种或多种溶剂与所述不混溶的热响应性溶液分离。
在另一方面，本发明提供了使用如上所定义的热响应性溶液分离包含一种或多种溶剂的第一溶液的方法，所述方法包括：
1)使所述第一溶液与半透膜接触；
2)使所述第一溶液中的一种或多种溶剂通过渗透从所述第一溶液流过所述半透膜进入所述热响应性溶液中以形成第二溶液，其中所述热响应性溶液的渗透浓度比所述第一溶液高；
3)调整所述热响应性溶液的低临界溶解温度，以使得所述热响应性溶液变得与来自所述第一溶液、穿过所述半透膜的所述一种或多种溶剂不混溶；以及
4)将已穿过所述半透膜的所述一种或多种溶剂与所述不混溶的热响应性溶液分离。
在一个实施方案中，所述热响应性溶液的低临界溶解温度通过以下来调整：添加如所定义的一种或多种含叔胺的化合物，或添加如上定义的一种或多种可烯醇化羰基，或者添加所述一种或多种含叔胺的化合物与所述一种或多种可烯醇化化合物的组合。
应理解，以上方面中的所述第一溶液可以包含一种或多种溶解的溶质。在另一实施方案中，所述第一溶液选自海水、微咸水、工业废水流、被破坏的水源(compromisedwater sources)、污水、废水液、沼渣(digestate)、食物和饮料加工流出物、灰水(greywater)、果汁、疏菜汁、牛奶、产出水(produced waters)、沥出物、洗涤器排放物等。
实施例
本文所述的实施例提供用于说明本发明具体实施方案的目的，并非旨在以任何方式限制本发明。普通技术人员可以利用本文的公开内容和教导在无需过度实验的情况下来产生其他实施方案和变体。所有此类实施方案和变体被认为是本发明的一部分。
实施例1
在第一实施例中，本发明人取等摩尔比的作为可烯醇化羰基的丙酮加上作为碱的三乙胺置于试管中的一定体积的水中。所述溶液的DSC扫描显示在32.25℃有热响应性点，在所述热响应性点处达到所述低临界溶解温度—见图2。观察到接近所述点时所述溶液从丙酮/叔胺在水中的混溶混合物经乳液转变为丙酮/叔胺在水中的不混溶混合物。
实施例2
在第二实施例中，本发明人取等摩尔比的作为可烯醇化羰基的2-丁酮加上作为碱的三乙胺置于试管中的一定体积的水中。所述溶液的DSC扫描显示在24.42℃有热响应性点，在所述热响应性点处达到所述低临界溶解温度—见图3。观察到接近所述点时所述溶液从2-丁酮/叔胺在水中的混溶混合物转变为2-丁酮/叔胺在水中的不混溶混合物。如图4(a)至图4(c)所示的一系列照片显示所述溶液混合物的可观察到的变化。图4(a)中可以看出，在26.65℃，所述碱和2-丁酮的混合物是混溶的。在26.89℃，由于所述碱和酮与水变成乳化，所述碱和酮混合物在外观上变得浑浊(见图4(b))。随着温度进一步升高，在图4(c)中可以看出，在27.05℃，所述碱和2-丁酮与水不混溶。
本发明人已经确定在所述溶液中观察到的效果是可重现的。DSC分析进一步确定溶解性/极性变化是吸热现象，表示存在某种形式的熔化焓，并且可溶状态的组分与水混合是放热的。认为可见溶解性/极性转换时的不同温度随着所述热响应性溶液的组成的性质而改变。应理解，超过溶解性或极性转换可见时的温度，所述酮碱混合物从可混溶混合物经乳液至与水不混溶的酮和碱的混合物。
实施例3
在第三实施例中，本发明人取等摩尔比的作为可烯醇化羰基的环己酮加上作为碱的三乙胺置于测试瓶中的一定体积的水中，并且慢慢地增加所述混合物的温度。图5(a)至图5(c)所示的一系列照片显示所述溶液混合物的可观察到的变化。该系列照片显示出三乙胺加环己酮在水溶液中的可观察到的差异，其表明所述溶液在一定温度范围内的物理性质变化。在图5(a)中可以看出，在15.21℃，所述碱和酮的混合物与水是混溶的。在15.38℃，由于所述碱和酮与水变成乳液，所述碱和酮的混合物在外观上变得浑浊(见图5(b))，并且在18.33℃所述碱和酮与水不混溶。
实施例4
应理解，在以上实施例1至实施例3中测得的LCST由不混溶与混溶层的可见性或其它方面的目测变化支持。光学变化的精确点可能难以目测判断。已发现使用UV-Vis-NIR光谱仪更容易测量各种测试溶液的光学性质以确定所述LCST的转变。使用具有190-1110nm宽波长范围的Stellar Net’s SILVER-Nova光纤光谱仪纪录所述测试溶液在不同温度下的透光率。光源是对于反射、透射和吸收测量有效的SL1钨-卤素灯。使用连接光源和光谱仪的浸入式(dip)探针来测量汲取溶液的特性。
材料和方法
使用三乙胺(TEA)、甲基乙基酮(MEK)、N-乙基哌啶、二乙基甲基胺、环己酮以及二乙基甲基胺和水以各种摩尔比及组合在25mL玻璃瓶中制备各种测试汲取溶液。在不同的温度下在850nm波长下每2秒纪录透光率。电阻温度检测器(RTD)探针与浸入式探针一起插入以每2秒纪录温度同时纪录捕获的事件。主要目的在于纪录在LCST时的透光率的转变，其中所述溶液从低于LCST的透明溶液(100％透光率)转变为高于LCST的浑浊(cloudy)。用于以2℃/min的速率升温的控制器为Qpod-2e，其具有带磁性搅拌的基于帕尔贴(Peltier)的比色管架。对于使用摩尔比为0.5:1:5(分别)的TEA、MEK和水一种测试溶液，也获得一阶和二阶导数曲线。
结果
使用实验数据以获得如图6所示在850nm处的透光率％与温度的曲线。图6显示在850nm和不同温度下纪录的所述汲取溶液的透光率曲线。对于在LCST下的所有汲取溶液都观察到透光率％的急剧下降。对于使用摩尔比为0.5:1:5(分别)的TEA、MEK和水的一种测试溶液，获得如图7(a)所示的透光率曲线，然后也获得分别如图7(b)和图7(c)所示的一阶和二阶导数曲线。本发明人认为曲线与所述二阶导数曲线恰好在28摄氏度的x轴相交的点即为该特定测试溶液的LCST。
实施例5：摩尔比
在第四实施例中，测量含有在水中的三乙胺和酮的各热响应性溶液在不同温度下的摩尔比，并且纪录所述溶液在水中的混溶性。结果列示于下表1至4中。
表1
Figure BDA0002016836510000171
表2显示了三乙胺与2-丁酮在500μL水中的摩尔比范围以及在5℃和50℃时对水相的观察效果的表。
表2：
Figure BDA0002016836510000172
Figure BDA0002016836510000181
**在5℃稳定30分钟，在50℃浸渍10秒，观察
表3显示了三乙胺与丙酮在500μL水中的摩尔比范围以及在5℃和50℃时对水相的观察效果的表。
表3：
Figure BDA0002016836510000182
**在5℃稳定30分钟，在50℃浸渍10秒，观察
表4显示了三乙胺与环己酮在500μL水中的摩尔比范围以及在5℃和50℃时对水相的观察效果的表。
表4：
Figure BDA0002016836510000191
**在5℃稳定30分钟，在50℃浸渍10秒，观察
实施例6-酮和胺的组合：
在第五实施例中，测量含有在水中的三乙胺以及酮的混合物的各热响应性溶液在不同温度的摩尔比，并且纪录所述溶液在水中的混溶性。结果列示于下表5中。
表5
Figure BDA0002016836510000192
由表所列的结果可见，酮混合物的组合与单一酮一样有效。也可以注意到，可以通过选择酮混合物的组分来控制不混溶发生的温度。
胺、酮及水的最小比例
进行以下实验以确定胺、酮和水分别在汲取溶液中的最小比例，以表现为可转换极性的汲取溶液。本实验的主要目的在于学习如何以最经济的方式管理溶液组分。用于本试验的模型汲取溶液为三乙胺(TEA)、甲基乙基酮(MEK)和水的组合。
胺的最小摩尔比
使用TEA、MEK和水以TEA的摩尔比由0.1至1变化在25mL玻璃瓶中制备汲取溶液。相对于摩尔比的TEA的质量和摩尔数列于表(如表6所示)中。一直保持MEK(4.0061g)和水(10g)为1:10的固定摩尔比。对于所有测试样品，使用电阻温度检测器(RTD)记录目测LCST。
表6：含有TEA、MEK和水并且TEA的比例变化的汲取溶液的目测LCST数据
Figure BDA0002016836510000201
由图8可以看出LCST随着所述汲取溶液中TEA摩尔比由0.1增加至0.4而增加。对于大于0.4的摩尔比，LCST维持相同。由这些结果，所需的TEA的最小摩尔比为0.5，以使所述汲取溶液表现为可转换极性的溶液而不改变LCST。
酮的最小摩尔比
通过使用TEA、MEK和水并且MEK的摩尔比由0.1变化至1在25mL玻璃瓶中制备所述汲取溶液。相对于所述摩尔比MEK的质量和摩尔数列于表中(如表7所示)。一直维持TEA(5.6218g)和水(10g)的固定摩尔比1:10。对于所有样品，使用电阻温度检测器(RTD)记录目测LCST。
表7：含有TEA、MEK和水并且MEK的比例变化的汲取溶液的目测LCST数据
Figure BDA0002016836510000211
由图9可以看出目测LCST值随着MEK摩尔比的增加而增加，没有LCST值稳定或变得恒定的点。因此，对于全部汲取溶液配方，酮的摩尔比保持为1。
实施例7-体积比：
在第六实施例中，研究在20摄氏度下水中的热响应性溶液的各组分的体积比，并且记录它们各自在水中的混溶性。结果列于下表8中。
表8
Figure BDA0002016836510000212
实施例8-对照：
在第七实施例中，研究在20、30和50摄氏度下水中的热响应性溶液的各组分，并且记录它们各自在水中的混溶性。结果列于下表9和10中。
表9
Figure BDA0002016836510000213
Figure BDA0002016836510000221
表10
Figure BDA0002016836510000222
由表9和表10可以看出，所述组分的混溶性可以随着温度和所述混合物中的组分显著改变。例如，在表4中可以看出，在20摄氏度(C)下，三乙胺和2-丁酮两者在水中都是不混溶的。然而，在相同温度下，三乙胺和2-丁酮在水中的混合物是混溶的，而在30摄氏度下所述混合物变成不混溶的。这例示了热响应性溶液。
相似的结果见于表10，除了在该实施例中所述酮，丙酮在水中是混溶的，而在表9中，2-丁酮在水中是不混溶的。
多胺和单酮
用于制备用于各种应用的可转换极性的汲取溶液的化合物是碱和可烯醇化羰基。将性质为碱性的叔胺与为具有羰基的有机化合物的酮组合，并确定所得组合的低临界溶解温度(LCST)。观察在转换点上官能团的共轭、取代和加成的效果，并且根据未来的应用进一步使用所获得的数据。选择酮，以使得它们是一个系列(例如2-丙酮、2-丁酮等)、异构体(例如2-戊酮和3-戊酮)、环状(例如环戊酮)以及共轭(例如苯乙酮)性质。
将汲取溶液被配制成由多种胺和酮组成，同时仍表现出热响应性。所述酮与数种选择的胺以不同摩尔比组合，在加入水时纪录所述LCST。在以下实验中描述了数种组合。此外，观察到不同的酮/胺组合对渗透压的影响。
仪器
改变温度以使用Qpod-2e确定LCST，所述Qpod-2e为具有固定搅拌的帕尔帖比色管架。使用电阻温度检测器(RTD)探针记录目测LCST温度。通过基于冰点方法(freezingpoint method)的渗透压计Osmomat 3000测定在水中10重量％的汲取溶液的渗透浓度(osmolality)。
方法
所述汲取溶液由特定摩尔比的胺、酮和水组成，并且测定所述汲取溶液的目测LCST。目测LCST是指溶液在其即将分离成两相之前变浑浊的温度，并且使用电阻温度检测器(RTD)探针记录LCST。
对具有10％纯汲取物(按重量计)和90％水(按重量计)的汲取溶液测量所述汲取溶液的渗透压。50uL的测试样品(单相冰冷汲取溶液)被吸取到测量容器中并且连接至渗透压计的热敏电阻探针。自动进行测试汲取溶液样品测量，并且溶质(纯汲取物)的渗透浓度被显示在屏幕上。每一样品进行至少3次试验并报告平均值。
组合类型
以不同组合方式来组合不同种类的胺和酮，使其表现为可转换极性的汲取溶液。几种汲取溶液组合选择如下：
·单一胺与一种或多种酮组合
·多种胺与单一酮组合
·多种胺与多种酮组合
表11至表14中使用以下缩写
K1＝酮1，K2＝酮2，K3＝酮3；A1＝胺1，A2＝胺2，A3＝胺3，TEA＝三乙胺，2-P＝2-丙酮，2-PENT＝2-戊酮，3-P＝3-戊酮，2-B＝2-丁酮，CH＝环己酮，CP＝环戊酮，1EP＝1-乙基哌啶，DEMA＝二乙基甲基胺，ACET＝苯乙酮，2-O＝2-辛酮，4M2P＝4-甲基-2-戊酮，3M2B＝3-甲基-2-丁酮，DMBA＝二甲基苄胺
下表11总结了含有单一胺与一种或多种酮的不同组合的汲取溶液的LCST和渗透压：注释：渗透压为在10重量％的纯汲取物下。
表11：
Figure BDA0002016836510000231
Figure BDA0002016836510000241
多种胺和单一酮的组合
下表12总结了含有多种胺和单一酮的组合的汲取溶液的LCST和渗透压：注释：所述渗透压以10重量％的纯汲取物测量。
表12
Figure BDA0002016836510000242
一种或多种胺与两种酮的组合
下表13总结了含有一种或多种胺和两种酮的组合的汲取溶液的LCST和渗透压：注释：所述渗透压为在10重量％的纯汲取物下。
表13
Figure BDA0002016836510000243
一种或多种胺和多种酮的组合
下表14总结了含有一种或多种胺与多种酮的组合的汲取溶液的LCST和渗透压：
表14
Figure BDA0002016836510000251
从这些结果可以理解，可以由多种胺和酮以各种组合和比例制备有效的LCST汲取溶液。所述结果也表明可以获得非常广泛的不同温度LCST汲取溶液，并且通过使用不同的胺和酮可以实现LCST汲取溶液的所需温度汲取。也应理解，若给定汲取溶液的LCST太高或太低，LCST可以通过加入酮或胺来改进。从结果还可以看出，使用许多这些汲取溶液获得了显著的渗透压读数。
实施例9-通量实验
使用如图10所示的测试系统研究使用本发明的汲取溶液(详见表15)的跨过半透膜的水通量。所述测试系统包括齿轮泵(1)，其用于将来自进料槽(3)的进料流通进入膜单元(4)中。导电率探针(2)用于测量所述进料槽(3)的导电性。所述膜单元(4)进料侧的三通阀(5)和所述膜单元(4)汲取侧的三通阀(6)在清洁或更换所述膜时用于隔离所述膜单元。另一阀(7)用于在需要维护时隔离所述汲取侧。该阀(7)也可以在清洗或更换所述膜时使用。汲取侧的齿轮泵(8)用于使所述汲取溶液流通进入所述膜单元中。电阻温度检测器(9)用于在冷却器(10)后控制温度，所述冷却器(10)是用于在进入所述膜单元(4)之前冷却所述汲取溶液的热交换器。过滤器(11)显示为允许通量实验在大气压力下运行而不会使操作者暴露于蒸汽或烟雾中。聚结器筒(12)用于在所述膜单元(4)后收集所述汲取溶液和水。汲取槽和聚结器(13)用于将所述汲取溶液与水分离。在所述汲取槽和聚结器(13)的底部是阀(14)，其用于排空所述槽/聚结器。电阻温度检测器(15)用于控制在加热器(16)之后的温度，所述加热器(16)是用于在返回汲取槽和聚结器(13)之前加热所述汲取溶液的热交换器。双通阀(17)用于在清洁或更换所述膜时隔离所述汲取侧。所述膜单元(4)汲取侧的三通阀(18)和所述膜单元(4)汲取侧的三通阀(19)用于在清洁或更换所述膜时隔离所述膜单元。双通阀(20)用于在清洁或更换所述膜时隔离所述进料侧。所述测试系统用去离子水(重复三次)冲洗所述膜单元(4)中半透膜的各侧。所述半透膜是正向渗透膜。所述膜单元的进料侧充满去离子水，并且所述膜单元的汲取侧充满待测试的所选汲取溶液。然后同时打开所述进料溶液泵(1)和汲取溶液泵(8)，使测试系统平衡2-3分钟。纪录所述汲取槽(13)中的水位，然后使所述系统运转10分钟。然后通过将水去除至降到在所述汲取槽中原来标记的水位来排空所述汲取槽(13)，并且称量水以确定在10分钟内跨过所述膜的水量。在测试期间重复最后两个步骤。下表15中列出进行测试的比例、汲取浓度和持续时间。
表15:
Figure BDA0002016836510000261
CP＝环戊酮
由表15以及图11和图12可以看出，平均水通量受到温度和汲取溶液浓度的影响。可以看到TEA与MEK的比例为1.0:1.0时水通量率最高。在TEA和MEK的情况下，随着温度升高，水通量也增加。随着所述汲取溶液浓度增加一倍，水通量略微下降。不同于TEA环戊酮汲取溶液，当所述汲取溶液浓度增加一倍时，水通量增加。
FTIR实验
使用FTIR光谱仪分析所述汲取溶液。使用FTIR测量MEK和TEA与水的各种比例。然后使用主组分分析来分析所得光谱。调查的样品被标记为TEA、MEK、TEA:MEK和TEA:MEK:H2O。
将样品置于温度控制级上的样品盘中并分析。使用Bruker Vertex70FT-IR光谱仪进行FT-IR光谱。样品的分析涉及获得16个扫描以产生各光谱和0.4cm-1的光谱分辨率。
所得光谱如图13至图16所示。可以看到在约1712-1719cm-1处的羰基峰在存在水时转化为烯醇。在1712-1719cm-1处的单一羰基峰(见图14和图15)分裂成代表烯醇形式的1645-1701cm-1处的双峰。
应理解，表现出热响应性的这些溶液在渗透过程中具有作为汲取溶液的适用性。应理解，本发明的热响应性溶液在如图1和图6所示的渗透过程中可以用作汲取溶液。所述汲取溶液可以用于例如，将需要通过半透膜进行纯化的水汲取至所述汲取溶液中。一旦所述汲取溶液达到其渗透势，所述汲取溶液混合物可以被加热至其低临界溶解温度，在此点，所述酮和胺混合物在所述水溶液中变得不混溶，并且所述经纯化/处理的水溶液可以从所述汲取溶液中容易地分离(以非常节能的方式通过物理或机械分离)。所述汲取溶液可以在另一个渗透循环中再循环和再利用。应理解，所述低临界溶解温度可以根据酮/胺混合物以及是否使用一种或多种酮或胺而改变。为了节能目的，希望具有不比室温高太多的低临界溶解温度。
已详细描述本发明及其实施方案。然而，本发明的范围并不旨在局限于说明书中描述的任何过程、制造、物质组成、化合物、手段、方法和/或步骤的特定实施方案。在不背离本发明的主旨和/或主要特征的情况下，可对所公开的材料进行各种修改、替换和变化。因此，根据本发明的此类相关实施方案，本领域普通技术人员将从本公开内容中容易地理解，可以使用与本文所述的实施方案执行实质上相同的功能或实现实质上相同的结果的后续修改、替换和/或变化。因此，以下权利要求旨在将本文公开的组合、成套设备、化合物、手段、方法和/或步骤的修改、替换和变化涵盖在其范围内。
因此，根据本发明的此类相关实施方案，本领域普通技术人员将从本公开内容中容易地理解，可以使用与本文所述的实施方案执行实质上相同的功能或实现实质上相同的结果的后续修改、替换和/或变化。因此，本发明旨在将本文公开的组合、成套设备、化合物、手段、方法和/或步骤的修改、替换和变化涵盖在其范围内。

Claims (35)

1.热响应性渗透溶液，其在适合用于渗透的溶剂中具有低临界溶解温度，所述热响应性渗透溶液包含：
a)至少一种含叔胺的化合物；以及
b)至少一种式I的可烯醇化羰基，
Figure FDA0003825625580000011
其中
1)R1和R2独立地选自-C1-C7烷基或-C3-C7单环或-苯基；或者
2)R1或R2中的一个选自-O-(C1-C7烷基)并且另一个选自-C1-C7烷基，或者
3)R1及R2与式I的羰基一起形成
a.3-15元单环酮；或者
b.3-15元单环杂环酮；或者
c.苯乙酮；以及
其中在使用中所述含叔胺的化合物或所述至少一种可烯醇化羰基中的至少一种在20摄氏度或高于20摄氏度下和在1个大气压下与所述溶剂是不混溶的。
2.如权利要求1所述的溶液，其中所述溶液包含超过一种式I的可烯醇化羰基的组合。
3.如权利要求1或2所述的溶液，其中所述溶液包含超过一种含叔胺的化合物的组合。
4.如权利要求1或2所述的溶液，其中所述至少一种含叔胺的化合物是路易斯碱。
5.如权利要求1或2所述的溶液，其中在20摄氏度或高于20摄氏度下和在1个大气压下，所述至少一种含叔胺的化合物与所述溶剂是不混溶的。
6.如权利要求1或2所述的溶液，其中所述至少一种含叔胺的化合物选自共轭、脂肪族、不对称或环状的叔胺。
7.如权利要求6所述的溶液，其中所述叔胺选自以下中的一种或多种：
Figure FDA0003825625580000021
8.如权利要求6所述的溶液，其中所述至少一种含叔胺的化合物选自-N(C1-C7烷基)3。
9.如权利要求8所述的溶液，其中所述至少一种含叔胺的化合物选自-N(C1-C4烷基)3。
10.如权利要求9所述的溶液，其中所述至少一种含叔胺的化合物为-N(C2烷基)3(三乙胺)。
11.如权利要求4所述的溶液，其中所述路易斯碱与所述可烯醇化羰基形成路易斯加合物。
12.如权利要求1或2所述的溶液，其中式I的R1和R2独立地选自-C1-C7烷基。
13.如权利要求12所述的溶液，其中R1和R2独立地选自甲基和乙基。
14.如权利要求1或2所述的溶液，其中R1和R2与式I的羰基一起形成环系统，所述环系统选自4-8元单环酮或单环酯。
15.如权利要求1或2所述的溶液，其中一种或多种式I的可烯醇化羰基选自丙酮、苯乙酮、甲基乙基酮(2-丁酮)、环己酮、环戊酮、2-丙酮、2-戊酮、3-戊酮、4-甲基-2-戊酮、2-辛酮和3-甲基-2-丁酮。
16.如权利要求1或2所述的溶液，其中各个R1和R2进一步被一个或多个取代基取代，所述取代基选自-卤素、-OH、-CN、-NO2、-C≡CH、-SH、-C1-C7烷基、-(C1-C7烷基)-OH、-NH2、-NH(C1-C7烷基)、-N(C1-C7烷基)2、-O(C1-C7烷基)、-C(O)-O(-C1-C7烷基)、-C(O)OH、-C(O)-H或-C(O)-(C1-C7烷基)。
17.如权利要求4所述的溶液，其中所述至少一种碱与所述一种或多种式I的可烯醇化羰基的摩尔比以1:99或99:1的比例存在。
18.如权利要求4所述的溶液，其中所述至少一种碱与所述一种或多种式I的可烯醇化羰基的摩尔比以1:50或50:1的比例存在。
19.如权利要求4所述的溶液，其中所述至少一种碱与所述式I的可烯醇化羰基的摩尔比以1:10或10:1的比例存在。
20.如权利要求4所述的溶液，其中所述至少一种碱与所述一种或多种式I的可烯醇化羰基的摩尔比以1:5或5:1的比例存在。
21.如权利要求4所述的溶液，其中所述至少一种碱与所述一种或多种式I的可烯醇化羰基的摩尔比以1:3或3:1的比例存在。
22.如权利要求4所述的溶液，其中所述至少一种碱与所述一种或多种式I的可烯醇化羰基的摩尔比以1:2或2:1的比例存在。
23.如权利要求4所述的溶液，其中所述至少一种碱与所述一种或多种式I的可烯醇化羰基的摩尔比以1:1的比例存在。
24.如权利要求1或2所述的溶液，其中所述溶剂是水。
25.使用权利要求1至24中任一项所述的热响应性溶液分离包含一种或多种溶剂的第一溶液的方法，所述方法包括：
1)使所述第一溶液与半透膜接触；
2)使所述第一溶液中的一种或多种溶剂通过渗透从所述第一溶液流过所述半透膜进入所述热响应性溶液中以形成第二溶液，其中所述热响应性溶液的渗透浓度比所述第一溶液高；
3)提高所述第二溶液的温度至或高于所述热响应性溶液的低临界溶解温度，以使得所述热响应性溶液变得与来自所述第一溶液的已穿过所述半透膜的所述一种或多种溶剂不混溶；以及
4)将已穿过所述半透膜的所述一种或多种溶剂与所述不混溶的热响应性溶液分离。
26.如权利要求25所述的方法，其中所述第一溶液进一步包含一种或多种溶解的溶质。
27.如权利要求25或26所述的方法，其中所述第一溶液包含水作为溶剂。
28.如权利要求25或26所述的方法，其中所述第一溶液选自海水、微咸水、工业废水流、被破坏的水源、污水、废水液、沼渣、食物和饮料加工流出物、灰水、果汁、疏菜汁、牛奶、产出水、沥出物、烟道气洗涤器排放物。
29.使用权利要求1至24中任一项所述的热响应性溶液分离包含一种或多种溶剂的第一溶液的方法，所述方法包括：
1)使所述第一溶液与半透膜接触；
2)使所述第一溶液中的一种或多种溶剂通过渗透从所述第一溶液流过所述半透膜进入所述热响应性溶液中以形成第二溶液，其中所述热响应性溶液的渗透浓度比所述第一溶液高；
3)调整所述热响应性溶液的低临界溶解温度，以使得所述热响应性溶液变得与来自所述第一溶液的已穿过所述半透膜的所述一种或多种溶剂不混溶；以及
4)将已穿过所述半透膜的所述一种或多种溶剂与所述不混溶的热响应性溶液分离。
30.如权利要求29所述的方法，其中通过添加权利要求1至24中任一项所述的一种或多种含叔胺的化合物来调整所述热响应性溶液的低临界溶解温度。
31.如权利要求29或30所述的方法，其中通过添加权利要求1至24中任一项所述的一种或多种可烯醇化羰基来调整所述热响应性溶液的低临界溶解温度。
32.如权利要求29或30所述的方法，其中所述热响应性溶液的低临界溶解温度通过以下来调整：添加权利要求1至24中任一项所述的一种或多种含叔胺的化合物，以及添加权利要求1至24中任一项所述的一种或多种可烯醇化羰基或其组合。
33.如权利要求29或30所述的方法，其中所述第一溶液进一步包含一种或多种溶解的溶质。
34.如权利要求29或30所述的方法，其中所述第一溶液包含水作为溶剂。
35.如权利要求29或30所述的方法，其中所述第一溶液选自海水、微咸水、工业废水流、被破坏的水源、污水、废水液、沼渣、食物和饮料加工流出物、灰水、果汁、疏菜汁、牛奶、产出水、沥出物、烟道气洗涤器排放物。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI757350B (zh) 2016-10-04 2022-03-11 紐西蘭商艾克福特士技術有限公司 熱感應溶液及其使用方法
MA52603A (fr) * 2017-10-03 2021-03-24 Aquafortus Tech Limited Solution de récupération de sel et ses procédés d'utilisation
WO2019191553A1 (en) * 2018-03-30 2019-10-03 Battelle Energy Alliance, Llc Methods and systems for treating an aqueous solution
BR112021017766A2 (pt) * 2019-03-08 2021-11-23 Aquafortus Tech Limited Solução de recuperação de álcool e método de uso da mesma
TW202104480A (zh) * 2019-04-03 2021-02-01 紐西蘭商艾克福特士技術有限公司 溶劑乾燥組成物及其製法
US11235283B2 (en) 2019-12-30 2022-02-01 Industrial Technology Research Institute Ionic liquid and forward osmosis process employing the same
WO2021247354A1 (en) * 2020-06-01 2021-12-09 Magna Imperio Systems Corp. Liquid crystallizer salting out solution

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103204788A (zh) * 2012-01-17 2013-07-17 三星电子株式会社 正渗透驱动溶质、正渗透水处理设备和水处理正渗透方法
CN103319723A (zh) * 2012-03-19 2013-09-25 三星电子株式会社 热敏共聚物、其制法、驱动液、水处理设备和正渗透方法
WO2015147749A1 (en) * 2014-03-25 2015-10-01 Nanyang Technological University A draw solute for a forward osmosis process
WO2016094835A1 (en) * 2014-12-12 2016-06-16 Artesion, Inc. A membrane and gas recycling system for forward osmosis water treatment systems using switchable polar solvents

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2784173A (en) * 1952-07-17 1957-03-05 Du Pont Polymeric polyethers from bis-quaternary ammonium compounds and difunctional phenolic compounds
US3077500A (en) * 1955-06-23 1963-02-12 Celanese Corp Aldol condensation reactions
US3130156A (en) * 1960-12-13 1964-04-21 Ray A Neff Solvent extractor
BE615339A (zh) * 1961-03-29
US4142966A (en) * 1974-04-01 1979-03-06 Monsanto Company Membrane separation of water from aqueous mixtures
JPS5912705A (ja) 1982-07-13 1984-01-23 Daicel Chem Ind Ltd 抽出方法
CA1208134A (en) 1983-12-23 1986-07-22 Kenzo Arizono Pranoprofen gelled ointment
JPS61168686A (ja) * 1985-01-22 1986-07-30 Mitsubishi Rayon Co Ltd 感温材料
US5346620A (en) 1993-08-31 1994-09-13 Basf Corporation Process for waste water treatment by removal of sodium sulfate
CN1156418A (zh) * 1995-05-01 1997-08-06 联合碳化化学品及塑料技术公司 膜分离方法
JPH0975677A (ja) * 1995-09-20 1997-03-25 Nitto Denko Corp 溶液の濃縮方法
US5705074A (en) 1996-11-19 1998-01-06 Merichem Company Removal of acidic organic contaminants from refinery waste water
US5897750A (en) * 1997-08-28 1999-04-27 Berg; Lloyd Separation of acetone from isopropanol-water mixtures by extractive distillation
DE69839323T2 (de) * 1997-12-09 2009-04-09 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Via Keto-Enol-Tautomerie auf Stimuli reagierendes Polymer
US6307087B1 (en) * 1998-07-10 2001-10-23 Massachusetts Institute Of Technology Ligands for metals and improved metal-catalyzed processes based thereon
TW508891B (en) * 2000-02-21 2002-11-01 Misubishi Electric Corp Stator iron core of electric motor, manufacturing method thereof, electric motor, and compresor
EP1355859A2 (en) * 2001-02-01 2003-10-29 Yale University Osmotic desalination process
ITMI20022535A1 (it) 2002-11-29 2004-05-30 Synteco Spa Procedimento per la purificazione della diacereina.
JP5517605B2 (ja) 2009-12-28 2014-06-11 花王株式会社 電子写真用トナー
US9839879B2 (en) * 2010-04-30 2017-12-12 Woongjin Chemical Co., Ltd. Forward osmosis membrane for seawater desalination and method for preparing the same
US9248410B2 (en) * 2010-04-30 2016-02-02 Woongjin Chemical Co., Ltd. Forward osmosis membrane for seawater desalination and method for preparing the same
JP5749132B2 (ja) 2010-09-29 2015-07-15 富士フイルム株式会社 順浸透装置および順浸透法
BR112013014972B1 (pt) * 2010-12-15 2020-12-29 Queen's University At Kingston método para remover um soluto da solução aquosa ou para concentrar a solução aquosa diluida através da modulação da força iônica de uma solução aquosa
KR101220261B1 (ko) * 2011-07-27 2013-02-07 서울대학교산학협력단 온도응답성 정삼투 유도용질 및 이를 이용한 정삼투 해수 담수화 방법
ES2374249B1 (es) * 2011-10-24 2012-12-20 Institut Químic De Sarrià Cets Fundació Privada Composición adhesiva.
US20140319056A1 (en) * 2011-10-31 2014-10-30 Jfe Engineering Corporation Process for manufacturing potable water and apparatus therefor
CA2874088A1 (en) 2012-05-21 2013-11-28 Solex Water Ltd. Methods and systems for water recovery
AU2013344847A1 (en) * 2012-11-16 2015-05-14 Oasys Water, Inc. Draw solutions and draw solute recovery for osmotically driven membrane processes
US20150290588A1 (en) * 2012-12-04 2015-10-15 Robert McGinnis Signal responsive solutes
US20150360973A1 (en) * 2013-01-28 2015-12-17 Aharon Eyal Methods and systems for water recovery
CN105263610A (zh) * 2013-03-11 2016-01-20 圣母大学 多嵌段共聚物及其使用方法
WO2014175833A1 (en) * 2013-04-26 2014-10-30 Nanyang Technological University A draw solute for forward osmosis
US10384167B2 (en) * 2013-11-21 2019-08-20 Oasys Water LLC Systems and methods for improving performance of osmotically driven membrane systems
AU2016220549B2 (en) * 2015-02-17 2021-09-23 Nanyang Technological University Regenerable draw solute for osmotically driven processes
US10195543B2 (en) * 2016-06-09 2019-02-05 Battelle Energy Alliance, Llc Methods and systems for treating a switchable polarity material, and related methods of liquid treatment
TWI757350B (zh) 2016-10-04 2022-03-11 紐西蘭商艾克福特士技術有限公司 熱感應溶液及其使用方法
US10933377B2 (en) 2017-09-29 2021-03-02 Aquafortus Technologies Limited Apparatus and apparatus assembly
MA52603A (fr) 2017-10-03 2021-03-24 Aquafortus Tech Limited Solution de récupération de sel et ses procédés d'utilisation
BR112021017766A2 (pt) 2019-03-08 2021-11-23 Aquafortus Tech Limited Solução de recuperação de álcool e método de uso da mesma
TW202104480A (zh) 2019-04-03 2021-02-01 紐西蘭商艾克福特士技術有限公司 溶劑乾燥組成物及其製法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103204788A (zh) * 2012-01-17 2013-07-17 三星电子株式会社 正渗透驱动溶质、正渗透水处理设备和水处理正渗透方法
CN103319723A (zh) * 2012-03-19 2013-09-25 三星电子株式会社 热敏共聚物、其制法、驱动液、水处理设备和正渗透方法
WO2015147749A1 (en) * 2014-03-25 2015-10-01 Nanyang Technological University A draw solute for a forward osmosis process
WO2016094835A1 (en) * 2014-12-12 2016-06-16 Artesion, Inc. A membrane and gas recycling system for forward osmosis water treatment systems using switchable polar solvents

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Thermodynamics of ketone + amine mixtures. Part X. Excess molar enthalpies at 298.15 K for N,N,N-triethylamine + 2-alkanone systems. Characterization of tertiary amine + 2-alkanone, and of amino-ketone + n-alkane mixtures in terms of DISQUAC;Juan Antonio González et al.;《Fluid Phase Equilibria》;20131025;117-125 *

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