[發明專利]多枝狀陽離子鏻鹽及包含其的正滲透提取液

在審

• 申請號: 201710609425.6
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN108976257A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 陳意君;徐美玉;何雅惠;陳凱琪
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: C07F9/54
• 分類號: C07F9/54;C07C309/30;C02F1/44
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 宋莉;王華芹

本公開提供一種多枝狀陽離子鹽及包含其的正滲透提取液。所述多枝狀陽離子鹽具有式(I)所示結構，在式(I)中，R¹、R²和R³各自獨立地為直鏈或支鏈的C₁～C₁₀烷基，X^?為有機或無機陰離子，Z具有式(IIa)、式(IIb)、式(IIc)、或式(IId)所示結構，其中，a為1～15的整數，在式(IIa)～(IId)中，Z以星號(★)所標示位置與[P⁺(R¹)(R²)(R³)]連接，n為2～4的整數。{Z[P⁺(R¹)(R²)(R³)]_n}(X^?)_n (I)

技術領域

本公開涉及一種多枝狀陽離子鹽及包含其的正滲透提取液。

背景技術

隨著人口的增加、工業迅速發展以及環境的變化，全世界面臨嚴重的淡水資源短缺，越來越多的國家開始發展海水淡化技術，來解決這場全球性的危機。目前海水淡化在國際上較為普遍采用的技術包括多級閃蒸(Multi-Stage flash,MSF)、低溫多效蒸餾(Multi-effect distillation,MED)和反滲透法(Reverse osmosis,RO)，但這些技術都普遍存在高成本、高能耗、以及產水率偏低的缺陷。

近年來，正向滲透(Forward osmosis,FO)海水淡化技術得到了廣泛的關注，其利用正向滲透原理，采用具有高滲透壓的提取液(Draw solution,DS)，進行海水分離得到淡水。相較于其他技術，正向滲透海水淡化技術雖然具有較低成本、較低能耗以及產水率較高等優點，然而，仍需要搭配適當的提取液，才能真正達到低成本的產水過程。

一般而言，高分子材料存在有溶解度低與粘度高的問題，因此難以配置為高濃度溶液，故滲透壓無法進一步提高。已知的低聚合物材料雖然具有高溶解度，能夠配制為高濃度溶液，但是其滲透壓仍不足夠。

目前許多提取液雖然可以生成足夠高的滲透壓，但因為能耗較高而不適合實際推廣。舉例而言，利用導入二氧化碳增加提取液的溶解度或滲透壓的方式，在回收提取液時需要加熱至60℃或更高以去除二氧化碳的額外過程，因此，需要較高的能耗。另外，雖有報導使用磁性納米顆粒作為提取液，并通過磁分離回收實現提取液的循環利用，但實際上附聚的磁性顆粒不易再度分散，且除去磁性納米顆粒也是困難的。

因此，目前亟需一種新型的提取液材料。

發明內容

根據一實施方式，本公開提供一種多枝狀陽離子型鹽，具有式(I)所示結構：

{Z[P⁺(R¹)(R²)(R³)]_n}(X^-)_n (I)

其中，R¹、R²和R³各自獨立地為直鏈或支鏈的C₁～C₁₀烷基，X-為有機或無機陰離子，Z具有式(IIa)、式(IIb)、式(IIc)、或式(IId)所示結構：

其中，a為1～15的整數，在式(IIa)～(IId)中，Z以星號(★)所標示位置與[P⁺(R¹)(R²)(R³)]連接，n為2～4的整數。

根據另一實施方式，本公開提供一種多枝狀陽離子型鹽，具有式(III)所示結構：