高表面积稀土的附聚的制作方法

专利名称：高表面积稀土的附聚的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及含稀土的附聚物，且特别涉及包含高表面积含铈材料的含稀土的附聚物。
背景技术：
对于粉尘控制、抗破碎性、流动控制、孔隙率控制、具有定时释放性的颗粒、以及其它目标，将小颗粒附聚成大颗粒是被广泛采用的。颗粒可在热和/或压力下、使用或不使用粘结剂进行附聚。如果材料为粉末形式并在压力下在低于粉末熔点下进行压制，其通常称为烧结。当使用聚合物粘结剂将颗粒粘附到一起时，可产生高强度附聚物。所述聚合物粘结剂可溶于液体载体中、悬浮在液体载体中、或者作为预聚物或反应性聚合物体系单独使用。在许多情况中，目标是形成具有高表面积和基本上最低含量的粘结剂的坚固的、抗破碎的附聚物。在一些应用中，以特定的附聚物尺寸或附聚物尺寸分布作为目标。聚合物乳液是用于这样的应用的特定子集的聚合物粘结剂。聚合物乳液包括以颗粒形式分散于液体载体中的液态聚合物材料，液体载体为连续相的形式。当除去液体载体时，聚合物颗粒聚结以形成基本连续的聚合物膜。乳液的特性是能够输送各种化学性质的成膜聚合物。聚合物水乳液是特别优选的，因为能够仅除去水而形成聚合物膜。

发明内容
这些和其它要求通过本发明的各实施方案和配置解决。一些实施方案包括通过如下制造附聚物的方法:使含脆性金属氧化物的颗粒与含聚合物材料的粘结剂乳液接触以形成粘性(内聚性，cohesive)粘结剂混合物，并挤出所述粘结剂混合物以形成包含所述聚合物材料和含稀土氧化物的颗粒的含金属氧化物的附聚物。此外，在一些实施方案中，包括:使含脆性金属氧化物的颗粒与粘结剂接触以形成粘结剂混合物，并挤出所述粘结剂混合物以形成含金属氧化物的附聚物；在挤出期间，所述粘结剂混合物在受迫通过筛网或模头之前未被加热和/或当通过筛网或模头时粘结剂混合物温度升高不超过10摄氏度。
优选地，所述粘结剂混合物具有约0.1-约5重量％的聚合物材料和约50-90重量％的脆性金属氧化物，且其余为水。在一些配置中，以干基计，所述粘结剂混合物包含约1-约20重量％的聚合物材料，且其余为含脆性金属氧化物的颗粒。优选地，将所述粘结剂混合物通过筛网或模头之一挤出到循环空气流中以形成挤出物。在一些实施方案中，所述循环空气流具有约50摄氏度-约140摄氏度的温度。一些实施方案可进一步包括以下的一个或多个:在不超过约100摄氏度的温度下干燥所述挤出物；使所述聚合物材料交联；以及通过使所述挤出物粉碎形成所述附聚物。优选地，所述交联包括以下的一种或多种:在约20摄氏度-约200摄氏度的温度下进行固化；施加紫外能；施加电子束；以阳离子引发剂引发交联；以阴离子引发剂引发交联；以及以自由基引发剂引发交联。在一些配置中，干燥温度为约5摄氏度-约130摄氏度，和所述固化包括将所述挤出物加热至约20摄氏度-约200摄氏度的温度。优选地，所述脆性金属氧化物为稀土氧化物。更优选地，所述稀土氧化物为二氧化铈。在一些配方中，所述脆性金属氧化物为颗粒形式，优选含二氧化铈的颗粒。在一些配方中，所述稀土氧化物颗粒具有:约I微米或更大的平均尺寸、中值尺寸和/或P9tl尺寸；约50-约250m2/g的平均表面积和/或中值表面积；约0.01-约0.1cmVg的平均孔体积和/或中值孔体积；以及约1-约IOnm的平均孔尺寸和/或中值孔尺寸。此外,在一些配方中,所述稀土氧化物颗粒具有:小于约I微米的平均尺寸、中值尺寸和/或P9tl尺寸；约5_约80m2/g的平均表面积和/或中值表面积；约0.01-约lcm3/g的平均孔体积和/或中值孔体积；以及约5-约30nm的平均孔尺寸和/或中值孔尺寸。在一些实施方案中，所述含金属氧化物的附聚物典型地具有约0.5:1-约5: 1、且更典型地约0.5:1-约2:1的含金属氧化物的附聚物长度对含金属氧化物的附聚物宽度(和/或附聚物直径)的纵横比。在一些配方中，所述含金属氧化物的附聚物包含约0.5重量％-约5重量％的聚合物材料。优选地，所述含金属氧化物的附聚物具有:约1-约30nm的平均孔尺寸和/或中值孔尺寸；约0.01-约lcm3/g的平均孔体积尺寸和/或中值孔体积尺寸；以及约5-约250m2/g的平均表面积和/或中值表面积。此外，在一些实施方案中，所述含金属氧化物的附聚物具有约300-约500微米的平均尺寸、中值尺寸和/或平均P9tl尺寸；而且，所述聚合物材料包括自交联聚丙烯酸酯。在一些配置中，所述含金属氧化物的附聚物具有不超过约500NFU的细粒含量。在一些配方中，所述粘结剂包括乳液，优选水乳液。更优选地，所述粘结剂乳液为聚丙烯酸酯水乳液。在一些实施方案中，所述粘结剂乳液包含约35-约75重量％的固体物。在一些配置中，所述粘结剂包括聚合物材料，优选基本上C阶段的聚合物材料。在一些实施方案中，所述粘结剂包括热固性聚合物材料。一些实施方案包括具有约0.5-约10重量％的热固性聚合物材料和约90-约99.5重量％的含稀土氧化物的颗粒的组合物。在一些配方中，所述热固性聚合物材料基本上是C阶段的。优选地，所述聚合物材料包括聚丙烯酸酯。所述含稀土氧化物的颗粒优选包含合成制备的二氧化铈。在一些配方中，所述含稀土氧化物的颗粒具有:约I微米或更大的平均尺寸、中值尺寸和/或P9C!尺寸；约50_约250m2/g的平均表面积和/或中值表面积；约0.01-约0.1cmVg的平均孔体积和/或中值孔体积；以及约1-约IOnm的平均孔尺寸和/或中值孔尺寸。在一些配方中，所述含稀土的颗粒具有:小于约I微米的平均尺寸、中值尺寸和/或P90尺寸；约5-约80m2/g的平均表面积和/或中值表面积；约0.0l-约lcm3/g的平均孔体积和/或中值孔体积；以及约5-约30nm的平均孔尺寸和/或中值孔尺寸。在一些配方中，所述组合物为具有以下的附聚物形式:典型地约0.5:1-约5: 1、且更典型地约0.5:1-约2:1的附聚物长度对附聚物宽度的纵横比；约1-约30nm的平均孔尺寸和/或中值孔尺寸；约0.01-约lcm3/g的平均孔体积尺寸和/或中值孔体积尺寸；以及约5-约250m2/g的平均表面积和/或中值表面积。优选地，所述附聚物具有约300-约500微米的平均尺寸和/或中值尺寸。优选地，所述组合物具有约1.1-约1.7g/cm3的填充密度。在一些配方中，所述组合物进一步包括吸在所述含稀土氧化物的颗粒上的以下的一种或多种:砷、砷酸盐、亚砷酸盐、生物污染物、细菌、微生物、化学污染物、化学药剂、药物、个人护理化学品、农药、杀虫齐U、除草剂、灭鼠剂、杀真菌剂、腐殖酸、丹宁酸、含氧阴离子、染料、染料载体、染料中间体、颜料、着色剂、油墨、化学污染物、或者它们的混合物。在一些实施方案中，用于移除污染物的设备包括所述组合物。所述组合物从由该设备处理的流体移除一种或多种污染物。所述流体为气体或液体之一。优选地，所述流体为空气或水之一。在一些实施方案中，所述设备为如下的一种或多种的形式:过滤器、滤床、滤柱、流化滤床、滤块、滤毡、或者它们的组合。在一些实施方案中，所述一种或多种污染物包含砷、砷酸盐、亚砷酸盐、生物污染物、细菌、微生物、化学污染物、化学药剂、药物、个人护理化学品、农药、杀虫剂、除草剂、灭鼠剂、杀真菌剂、腐殖酸、丹宁酸、含氧阴离子、染料、染料载体、染料中间体、颜料、着色剂、油墨、化学污染物、或者它们的混合物。如本文中所使用的，“脆性金属氧化物”是指这样的金属氧化物，其可通过来自对金属氧化物颗粒的低压力和/或低摩擦的作用以很少的能量输入而容易地成为更小和/或更细的颗粒。脆性金属氧化物的非限制性实例包括Ce02、Mg0、Sr0、Ba0、Ca0、Ti02、Zr02、Fe0、V2O3、V2O5、Mn2O3、Fe2O3、Ni O、CuO、Al2O3、S i O2、ZnO、Ag2O、Mg (OH) 2、Ca (OH) 2、Al (OH) 3、Sr (OH) 2、Ba (OH)2, Fe (OH) 3、Cu (OH) 3、Ni (OH)2, Co (OH)2, Zn (OH) 2、AgOH、以及它们的混合物。如本文中所使用的，“吸收”是指一种物质渗入另一种的内部结构中，与吸附不同。如本文中所使用的，“吸附”是指气体或液体的原子、离子、分子、多原子离子或者其它物质粘附至称作吸附剂的另一物质的表面。典型地，用于吸附的吸引力可例如为离子力如共价力，或者静电力如范德华力和/或伦敦力。如本文中所使用的，“吸”是指吸附、吸收、或者吸附和吸收两者。如本文中所使用的，“粉碎”是这样的过程，其中通过破碎、研磨以及其它技术使固体材料尺寸减小。如本文中所使用的，“组合物(合成物，composition)”是指由一个或多个原子组成的一种或多种化学单元，例如分子、多原子离子、化合物、配位络合物、配位化合物等。如将理解的，组合物可通过各种类型的键和/或力例如共价键、金属键、配位键、离子键、氢键、静电力(例如范德华力和伦敦力)等保持在一起。如本文中所使用的，“粘结剂”是指一种或多种使附聚的材料粘结在一起的物质。粘结剂典型地为固体、半固体、或液体。粘结剂的非限制性实例为聚合物材料、焦油、浙青、柏油、腊、水泥水(胶水，cement water)、溶液、分散体、粉末、娃酸盐、凝胶、油、醇、粘土、淀粉、硅酸盐、酸、糖蜜、石灰和木素磺酸酯油、烃、甘油、硬脂酸酯、聚合物、蜡、或者它们的组合。所述粘结剂可与附聚的材料化学反应或者不化学反应。化学反应的非限制性实例包括水合/脱水、金属离子反应、沉淀/凝胶化反应、以及表面电荷改性。术语“乳液”是指两种或更多种不溶混(即不可混合)的液体的混合物。乳液是称作胶体的更通常类型的两相体系。在乳液中，一种或多种液体(乳化相)分散在另一种液体(连续相)中。经乳化的一种或多种液体在所述连续(另一种)液体内形成分散相。术语“悬浮液”是指分散在液体(连续相)中的固体(典型地为颗粒形式)的非均匀混合物。在悬浮液中，固体颗粒分散在连续液相中。术语“胶体”是指这样的悬浮液，其包含典型地不由于重力而从连续液相沉降出来的固体颗粒。如在下文中所使用的，术语“乳液”、“悬浮液”、“胶体”或“浆料”将可互换地用于指代分散和/或悬浮在连续液相中的一种或多种材料。所述一种或多种分散和/或悬浮的材料可为液体、固体、或者液态和固态材料的组合。如本文中所使用的，“挤出”是指产生基本上固定的横截面轮廓的物体的方法。将材料推进或者拉拽通过所需横截面的模头。挤出相对于其它制造方法的优点包括其通常以压缩应力和剪切应力来加工材料的能力。挤出可为连续的(理论上产生无限长的件)或半连续的(产生许多件)。挤出过程可在向材料施加或不施加热的情况下进行，更具体地，挤出过程可为热或冷挤出过程。术语“附聚物”和“聚集体”是指通过将一种或多种材料聚集成团形成的组合物。如本文中所使用的，“不溶的”是指在水中将是固体和/或保持为固体且能够保留在设备例如柱中或者能够容易地使用物理手段例如过滤由间歇反应回收的材料。不溶的材料应能够几个星期或几个月长期暴露于水，且质量损失很小。典型地，质量损失很小是指不溶的材料在长期暴露于水后的小于约5%的质量损失。如本文中所使用的，“含氧阴离子”或者“氧代阴离子”是具有通式AxO/-的化合物(其中A表示不同于氧的化学元素，O表示氧元素，且X、y和z表示实数)。在具有含氧阴离子作为化学污染物的实施方案中，“A”表示金属、准金属和/或非金属元素。基于金属的含氧阴离子的实例包括铬酸根、钨酸根、钥酸根、铝酸根、锆酸根等。基于准金属的含氧阴离子的实例包括砷酸根、亚砷酸根、锑酸根、锗酸根、硅酸根等。基于非金属的含氧阴离子的实例包括磷酸根、硒酸根、硫酸根等。如本文中所使用的，“沉淀”不仅是指移除不溶物形式的污染物，而且是指污染物固定在含稀土的附聚物、稀土组合物、含稀土的颗粒和/或包含所述稀土组合物和/或颗粒的稀土上或者中。例如，“沉淀”包括诸如如下的过程:通过含稀土的附聚物、稀土组合物、含稀土的颗粒和/或包含所述稀土组合物和/或颗粒的稀土来吸附和吸收污染物。如本文中所使用的，“稀土”是指乾、钪、镧、铺、镨、钕、衫、铕、礼、铺、镝、钦、铒、钱、镜和错的一种或多种。如将理解的，俩、铺、谱、钦、紅、箱、礼、铺、摘、钦、辑、钱、镜和错称为镧系元素。如本文中所使用的，“含稀土的组合物”和“含稀土的颗粒”是指不同于非组成改变的含稀土的矿物的任何含稀土的组合物。换句话说，本文中所用的“含稀土的组合物”和“含稀土的颗粒”不包括经粉碎的天然存在的含稀土的矿物。但是，本文中所用的“含稀土的组合物”和“含稀土的颗粒”包括这样的含稀土的矿物，其中该矿物的含稀土的部分的化学组成和化学结构之一或两者已经被组成改变。更特别地，经粉碎的天然存在的氟碳铈镧矿(bastnSsite)不被认为是含稀土的组合物。但是，合成制备的氟碳铈镧矿或者通过天然存在的氟碳铈镧矿的化学转变制备的含稀土的组合物被认为是含稀土的组合物。在一个应用中，稀土和/或含稀土的组合物不是天然存在的矿物，而是合成制造的。示例性的天然存在的含稀土的矿物包括氟碳铈镧矿(碳酸盐-氟化物矿物)和独居石。其它天然存在的含稀土的矿物包括易解石、褐帘石、磷灰石、铈磷灰石、水磷钙钍石(水胆矾)、铈硅石、氟铈硅石(fluorcerite)、萤石、硅铍钇矿、氟菱钙铈矿、菱硼硅铈矿、菱铈钙矿、榍石、磷钇矿、锆石和钛锆钍矿。示例性的铀矿物包括晶质铀矿(UO2)、浙青铀矿(混合氧化物，通常为U3O8)、钛铀矿(铀、稀土、铁和钛的复合氧化物)、水娃铀矿(娃酸铀)、钥;钾铀矿、韩铀云母、铀钛磁铁矿、脂铅铀矿、铜铀云母和硅钙铀矿。在一种配方中，所述含稀土的组合物基本上不含一种或多种在周期表第1、2、4-15或17族中的元素；放射性物质如铀；硫；硒；碲；以及钋。如本文中所使用的，“化学转变”是指这样的过程，其中材料的至少一些已使其化学组成通过化学反应而转变。“化学转变”不同于“物理转变”。物理转变是指这样的过程，其中化学组成没有化学地转变，而是物理性质如物理尺寸或形状已经转变。如本文中所使用的，“能溶的”是指容易地溶于液体如水或其它溶剂中的材料。对于本发明，预料能溶的材料的溶解将必须在几分钟而不是几天的时间规模上发生。对于被认为是能溶的材料，必须的是其在液体中具有显著高的溶解度，使得超过5g/L的材料溶解在液体中且在液体中是稳定的。术语“除去”、“去除”或“移除”包括致病微生物及其它微生物(如细菌、病毒、真菌和原生动物)和化学污染物的吸、沉淀、转化以及杀灭。所述污染物可存在于流体中。术语“流体”是指液体、气体、或两者。术语“表面积”是指通过任何适宜的表面积测量方法测定的材料和/或物质的表面积。优选地，通过用于测定材料和/或物质的比表面积的任何适宜的布鲁诺-埃梅特-特勒(BET)分析技术测定表面积。术语“孔体积”和“孔尺寸”分别是指通过任何适宜的测量方法进行的孔体积及孔尺寸测定。优选地，通过用于测定孔尺寸和体积的任何适宜的Barret-Joyner-Halenda方法测得所述孔尺寸和孔体积。此外，可以理解，如本文中所用的孔尺寸和孔直径可互换使用。如本文中所使用的，术语“一个(种)(a，an) ”实体是指该实体的一个(种)或多个(种)。因而，术语“一个(种)(a或an)”、“一种(个)或多种(个)”和“至少一种(个)”可在本文中互换使用。还应注意，术语“包含”、“包括”和“具有”可互换使用。如本文中所使用的，“至少一种(个)”、“一种(个)或多种(个)”以及“和/或”是开放式的表述，其在实施中既是连接性的又是分离性的。例如，表述“A、B和C的至少一种(个)”、“A、B或C的至少一种(个)”、“A、B和C的一种(个)或多种(个)”、“A、B或C的一种(个)或多种(个)”以及“A、B和/或C”各自是指单独的A，单独的B，单独的C，A和B —起，A和C 一起，B和C 一起，或者A、B和C 一起。这些和其它优点将从本文中包含的本发明的公开内容明晰。前述是本发明的简化概述，以提供本发明的一些方面的理解。该概述不是本发明和其各种实施方案的广泛或详尽的综述。其既不意在确定本发明的关键或决定性要素也不意在描述本发明的范围，而是以简化的形式呈现所选择的本发明的概念作为对下面示出的更详细描述的介绍。如将理解的，本发明的其它实施方案可能单独或者组合地使用上述或者下面详细描述的特征的一个或多个。


将附图引入说明书中并且图形成说明书的一部分以解释本发明的若干例子。这些附图与说明书一起解释本发明的原理。附图简单地说明本发明可如何进行和使用的优选的和替换的例子，且不解释为将发明仅限于所说明和描述的例子。图1描绘用于制造附聚物的实施方案；图2描绘通过辊压以及通过根据图1的实施方案制得的附聚物的砷(V)移除能力；图3是比较在pH6.5、pH7.5和pH8.5的pH值下由等温线数据得到的砷(III)移除能力的柱状图；图4描绘用于附聚物的测试装置的示意图；图5描绘由按照图4配置的测试装置获得的压力曲线；图6描绘用于附聚物和/或附聚材料的浸析测试程序；图7描绘用于根据各实施方案制备的附聚物的污染物挑战测试；图8A是在加入二氧化铈之前的直接蓝15染料溶液的照片；图8B是在加入二氧化铈之后的直接蓝15染料溶液的滤液的照片；图9A是在加入二氧化铈之前的酸性蓝25染料溶液的照片；图9B是在加入二氧化铈之后的酸性蓝25染料溶液的滤液的照片；图1OA是在加入二氧化铈之前的酸性蓝80染料溶液的照片；图1OB是在加入二氧化铈之后的的酸性蓝80染料溶液的滤液的照片；图1lA是在向含二氧化铈的直接蓝15溶液中加入二氧化铈之后2分钟溶液的照片;图1lB是在向含二氧化铈的直接蓝15溶液中加入二氧化铈之后10分钟溶液的照片;图12A是在向含二氧化铈的酸性蓝25溶液中加入二氧化铈之后2分钟溶液的照片;图12B是在向含二氧化铈的酸性蓝25溶液中加入二氧化铈之后10分钟溶液的照片;图13A是在向含二氧化铈的酸性蓝80溶液中加入二氧化铈之后2分钟溶液的照片;图13B是在向含二氧化铈的酸性蓝80溶液中加入二氧化铈之后10分钟溶液的照片；和图14描绘根据实施方案的附聚物的砷移除能力。另外的特征和优点将从下面的更详细的本发明的各种实施方案的描述变得明晰，如由以下参考的附图所述的。
具体实施例方式图1描绘用于制造含稀土的附聚物的方法100的实施方案。所述含稀土的附聚物可为珠、球、盒、圆柱等形式。在步骤101中，使粘结剂与含稀土的颗粒接触以形成粘结剂混合物。优选地，所述粘结剂混合物具有糊样稠度。在一些实施方案中，所述粘结剂混合物包括糊。优选地，所述粘结剂与所述含稀土的颗粒在不存在任何施加的热和/或热能的情况下接触。使用粘结剂的含稀土的颗粒的附聚优于辊压或其它附聚方法。图2描绘经由辊压附聚的含稀土的颗粒的污染物移除能力相对于经由粘结剂附聚的含稀土的颗粒的污染物移除能力。使用粘结剂形成的附聚物具有更大的移除能力，在处理约3500床体积的50ppb砷的砷透过水平相对于经由辊压制备的附聚物的在处理约1000-2000床体积的砷透过水平。虽然不期望受限于任何理论，据信使用粘结剂的附聚形成具有比经由压制和/或不同于使用粘结剂的方法形成的附聚物的大的表面积、孔体积和/或孔尺寸的一种或多种的附聚物。粘结剂可为粘结剂溶液、粘结剂乳液、或者它们的组合的形式。粘结剂可为粘结剂水溶液、粘结剂水乳液、或者它们的组合的形式。在一些实施方案中，粘结剂具有水连续相以及溶解在水相中、分散和/或悬浮在水相中、或其组合的聚合物粘结剂。粘结剂可包含一种或多种聚合物材料。所述一种或多种聚合物材料可包括均聚物、共聚物、聚合物合金、或者它们的组合中的一种或多种，且其中所述聚合物材料包括如下的一种或多种:乙烯基酯类、环氧树脂类、聚烯烃类、聚苯乙烯类、乙烯基树脂类、聚丙烯酸类、聚丙烯酸酯类、聚卤代烯烃类、聚二烯类、聚氧化物类、聚醚类(聚酯类)、聚缩醛类、聚硫醚类、聚硫酯类、聚酰胺类、聚硫代酰胺类、聚氨酯类、聚硫代氨基甲酸酯类、聚脲类、聚硫脲类、聚酰亚胺类、聚硫代酰亚胺类、聚酐类、聚硫代酸酐类、聚碳酸酯类、聚硫代碳酸酯类、聚亚胺类、聚硅氧烷类、聚硅烷类、聚磷腈类、聚酮类、聚硫酮类、聚砜类、聚亚砜类、聚磺酸酯类、聚磺酰胺类、聚苯类(polyphylenes)、含氟聚合物类、含氯聚合物类、以及它们的组合和/或混合物，而且当合适时包括一种或多种交联材料。所述一种或多种交联材料可与所述一种或多种聚合物材料中的一种或多种反应以形成交联或固化的聚合物粘结剂。可以理解，术语聚合物材料是指无交联的单独的一种或多种聚合物，或者是指包含一种或多种聚合物和一个或多个交联的混合物。在一些实施方案中，粘结剂可包括无机材料，仅举几个例子，例如氧化铝、二氧化硅、铵二氧化硅、或者它们的混合物。所述一种或多种聚合物材料可为热固性和/或热塑性的聚合物材料、或者它们的混合物。热塑性聚合物材料是指当加热时软化和/或熔融、和/或当冷却时凝固的材料。热塑性聚合物材料可重复地软化(当加热时)和凝固(当冷却时)。热固性材料是指可交联和/或固化的材料。交联和/或固化的程度典型地称为A阶段、B阶段或C阶段的聚合物材料之一。A阶段是指交联和/或固化的早期阶段，其中所述材料可在加热时液化或软化和/或能溶于一些液体中。B阶段是指中间阶段，其中聚合物材料未完全熔合(即，交联和/或固化)。B阶段的聚合物材料典型地可在加热时软化且可在与一些液体接触时溶胀。C阶段是指交联和/或固化的最终阶段。C阶段的聚合物材料是基本上不溶的和不熔的，也就是说，所述聚合物材料基本上不能通过热而软化和/或液化而且基本上不溶于一些溶剂中。典型地，热固性聚合物是A阶段、B阶段和/或C阶段中的至少一种。更典型地，热固性聚合物是在交联聚合过程中的A阶段、B阶段或C阶段中的至少一种。
在一些实施方案中，粘结剂通常包括聚丙烯酸酯及另外的聚合物材料之一或两者。所述另外的聚合物材料可为聚苯乙烯和/或聚卤代烯烃。所述聚卤代烯烃可为含氟聚合物、聚偏氟乙烯、聚氟代烯烃、含氯聚合物、聚偏氯乙烯、聚氯代烯烃、含溴聚合物、聚偏溴乙烯、聚溴代烯烃、或者它们的组合。所述丙烯酸酯可包含丙烯酸基、C1-丙烯酸基、C2-丙烯酸基、C3-丙烯酸基、C4-丙烯酸基、C5-丙烯酸基、C6-丙烯酸基、C7-丙烯酸基、C8-丙烯酸基、C9-丙烯酸基、C10-丙烯酸基、C11-丙烯酸基、C12-丙烯酸基、C13-丙烯酸基、C14-丙烯酸基、C15-丙烯酸基、C16-丙烯酸基、C17-丙烯酸基、C18-丙烯酸基、C19-丙烯酸基、C20-丙烯酸基、它们的酯、或者它们的组合。C1J是指连接至乙烯基(即丙烯酸基的CH2=CH-基团)和羧酸基团(即丙烯酸基的-C(=0) CO-基团)之一或者两者的烃。此外，C1J是指以非环状、环状、支化、未支化、烯属、芳族、或者它们的组合的一种或多种使适当数量的氢原子互连的1-20个碳原子。而且，所述互连C1J碳原子可与或可不与氧、硫、氮、氯、氟、溴和磷的一种或多种原子互连。可以理解，甲基丙烯酸酯可包含C1-丙烯酸基，乙基丙烯酸酯可包含C2-丙烯酸基，且正丁基丙烯酸酯、异丁基丙烯酸酯和叔丁基丙烯酸酯的任一种可包含C4-丙烯酸基。在一些配方中，粘结剂可包括氟乙烯烷基乙烯基醚共聚物。在一些实施方案中，粘结剂包括丙烯酸酯及另外的聚合物材料。所述丙烯酸酯与所述另外的材料为共聚物的形式。在一些配方中，粘结剂进一步包含交联剂。在一些配方中，聚合物材料是自交联的。在一些配方中，粘结剂是自交联的，即粘结剂包含使聚合物材料例如聚合物、交联剂以及用于实现交联的任何必要的其它化学成分交联的材料；例如，但不限于，催化剂、活化剂、或类似物。丙烯酸酯交联剂的非限制性实例为乙酰乙酸酯、胺、酐、氮丙啶、二异氰酸酯、封端异氰酸酯、硅烷二酰亚胺胺、碳二亚胺、或者它们的组合。在一些实施方案中，粘结剂包括粘结剂乳液。粘结剂乳液通常具有悬浮和/或分散在液相中的包含所述一种或多种聚合物材料的微米尺寸的颗粒。优选地，液相包括水。通常地，粘结剂乳液通常包括约25-约75重量％的固体物，更通常地约30-约70重量％的固体物，甚至更通常地约35-约65重量％的固体物，还甚至更通常地约40-约60重量％的固体物，且仍然还甚至更通常地约40-50重量％的固体物，且其余为液相，优选地液相包括水。在一些实施方案中，粘结剂乳液包括两种或更多种乳液的混合物。在一个示例性配方中，粘结剂乳液包括由Arkema Inc.制造以商品名AQUATEC10206 销售的以及由PicassianPolymers制造以商品名PICASSIAN XL-702 销售的两种粘结剂乳液的混合物。在另一示例性配方中，粘结剂乳液包括由Lubrizol制造以商品名Hycar26288 销售的丙烯酸类乳液。在另一示例性配方中，粘结剂乳液包括由Asahi Glass Company制造以商品名LUMIFL0N 销售的氟乙烯烷基乙烯基醚共聚物乳液。在一些配方中，粘结剂包括食品级粘结剂。此外，在一些配方中，粘结剂在固化时是可水溶胀的和/或当浸入水溶液中时充分地吸收水。在一些实施方案中，经固化的粘结剂可具有玻璃化转变温度。所述玻璃化转变温度通常可为约-20摄氏度 约100摄氏度，更通常地约O摄氏度 约50摄氏度，且甚至更通常地约10摄氏度 约40摄氏度。在一些配方中，所述经固化的粘结剂的玻璃化转变温度为约20摄氏度。在一些实施方案中，粘结剂乳液具有充分低的粘度。不希望受限于理论，据信所述粘结剂乳液的充分低的粘度充分地促进粘结剂与含稀土的颗粒的混合。典型地，粘结剂乳液具有约45-约75cps、更典型地约50-约70cps、甚至更典型地约55_65cps的粘度(其如下测量:以Brookfield标度,#3心轴N0.2,在30rpm下)。优选地,粘结剂乳液具有约60cps的粘度(其如下测量:以Brookfield标度，#3心轴N0.2,在30rpm下)。典型的粘结剂混合物包含约0.1-约15重量％、更典型地约0.2-约10重量％、且甚至更典型地约0.5-约3重量％的一种或多种聚合物材料以及约50-约90重量％且更典型地约70-约80重量％的含稀土的颗粒，且余量为水。基于固体物表示，粘结剂混合物包括约0.1-约15重量％、更典型地约0.2-10重量％、且甚至更典型地约0.1-约3.5重量％的一种或多种聚合物材料，且其余为含稀土的颗粒。在一些配方中，分别以在步骤101中接触的粘结剂及含稀土的颗粒的体积百分数表示配方。这样的配方典型地是，但并非总是，包含乳液和/或液体粘结剂的配方。所述粘结剂体积是与给定体积的含稀土的颗粒接触的乳液和/或液体粘结剂的体积。所述含稀土的颗粒的体积由二氧化铈的密度(即7.13g/cc或其倒数0.14cm3/g)计算。通常地，约0.5-约30体积％的粘结剂与约95.5-约70体积％的含稀土的颗粒接触，更通常地，约2-约20体积％的粘结剂与约98-约80体积％的含稀土的颗粒接触，甚至更通常地，约4-约15体积％的粘结剂与约95-约85体积％的含稀土的颗粒接触，或者还甚至更通常地，约8-约12体积％的粘结剂与约92-约88体积％的含稀土的颗粒接触。优选地，这样的配方中的粘结剂乳液包含约25-约75重量％的固体物。所述含稀土的颗粒可包括任何含稀土的组合物。优选地，所述含稀土的组合物是合成制备的含稀土的组合物。在一些实施方案中，所述含稀土的组合物包含基本上不溶于水的含稀土的组合物。在一些实施方案中，所述含稀土的组合物可包含至少一些(如果不是大部分的话)水溶性的含稀土的组合物。合成制备的含稀土的组合物的非限制性实例为，仅举几个例子，稀土的氧化物、氯化物、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、柠檬酸盐、硅酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、磷酸磺酸盐、磷酸磺酸酯、甲烷磺酸盐、三氟酸盐(例如三氟甲烷磺酸盐)、氯氧化物、氢氧化物、羟基氧化物。优选地，所述含稀土的组合物包含一种或多种稀土。稀土可具有+4、+3、或者+4与+3氧化态组合的氧化态。在一些实施方案中，所述含稀土的组合物包含铈、镧、镨、钕、钐、或者它们的组合中的一种或多种。在另外的实施方案中，所述含稀土的组合物包括铈、镧、镨、钕、钐、或者它们的组合中的一种或多种的氧化物。在还另外的实施方案中，所述含稀土的组合物包括铈氧化物。在再另外的实施方案中，所述含稀土的组合物包括CeO2。在一些实施方案中，所述含稀土的颗粒具有通常约1-约1000微米、更通常约1-约100微米、甚至更通常约10-约100微米、甚至更通常约20-约60微米、且还甚至更通常约30-约50微米的平均、中值和P9tl稀土颗粒尺寸的一种或多种。在一些实施方案中，所述平均、中值和P9tl稀土颗粒尺寸的一种或多种通常为约1-约100微米，更通常为约3-约75微米，甚至更通常为约5-约75微米，还甚至更通常为5-65微米，再甚至更通常为约10-约60微米，或者再甚至更通常为约15-约50微米。在一些实施方案中，所述平均、中值和P9tl稀土颗粒尺寸的一种或多种通常为约
1-约1000纳米，更通常为约1-约100纳米，甚至更通常为约3-约75纳米，还甚至更通常为约3-约60纳米，再甚至更通常为约5-约50纳米，且再甚至更通常为约20-约40纳米。在一些实施方案中，所述含稀土的颗粒具有平均表面积和/或中值表面积。所述含稀土的颗粒的平均表面积和/或中值表面积通常为至少约10m2/g ;更通常为至少约25m2/g，甚至更通常为至少约35m2/g，还甚至更通常为至少约50m2/g，再甚至更通常为至少约75m2/g，再甚至更通常为至少约100m2/g，再甚至更通常为至少约110m2/g，再甚至更通常为至少约125m2/g，再甚至更通常为至少约150m2/g，再甚至更通常为至少约200m2/g，或者再甚至更通常为至少约250m2/g。在一些实施方案中，所述含稀土的颗粒典型地具有约50-约250m2/g、更典型地约70-约200m2/g、甚至更典型地约80-约180m2/g、且还甚至更典型地约100-约150m2/g的平均表面积和/或中值表面积。此外，在一些实施方案中，所述含稀土的颗粒典型地具有约5-约80m2/g、更典型地约10-约70m2/g、甚至更典型地约20-约60m2/g、且还甚至更典型地约25-约50m2/g的平均表面积和/或中值表面积。在一些实施方案中，所述含稀土的颗粒具有通常约1-约15重量％、更通常地约
2-约10重量％、甚至更通常地约3-约8重量％的湿气含量。优选地，所述含稀土的颗粒的湿气含量为约2-约12重量％。湿气优选基本上包括水。在一些实施方案中，所述含稀土的颗粒具有平均孔体积和/或中值孔体积。所述含稀土的颗粒的平均孔体积和/或中值孔体积典型地为至少约0.02cm3/g,更典型地为至少约0.04cm3/g，甚至更典型地为至少约0.06cm3/g，还甚至更典型地为至少约0.08cm3/g，再甚至更典型地为至少约0.lcm3/g，再甚至更典型地为至少约0.2cm3/g，再甚至更典型地为至少约0.3cm3/g，再甚至更典型地为至少约0.5cm3/g，或者再甚至更典型地为至少约Icm3/g°在一些实施方案中，所述含稀土的颗粒具有平均和/或中值孔尺寸和/或孔径(在下文中称为孔尺寸)。所述平均和/或中值孔尺寸通常可大于约lnm，更通常地大于约2nm，甚至更通常地大于约3nm，还甚至更通常地大于约5nm，再甚至更通常地大于约Snm，再甚至更通常地大于约10nm，再甚至更通常地大于约12nm，再甚至更通常地大于约14nm，再甚至更通常地大于约16nm，再甚至更通常地大于约18nm，再甚至更通常地大于约20nm，或者再甚至更通常地大于约24nm。在一些实施方案中，所述含稀土的颗粒主要包括二氧化铈。优选地，所述含稀土的颗粒包括二氧化铈的纳米结晶颗粒。所述纳米结晶颗粒典型地具有相对高的表面积。通常地，所述纳米结晶颗粒具有至少约10m2/g、更通常地至少约50m2/g、且甚至更通常地至少约IOOmVg的表面积。最大表面积典型地不超过约250m2/g，更典型地不超过约175m2/g，且甚至更典型地不超过约150m2/g。在一些配方中，特别是对于较小的纳米结晶颗粒(典型地小于100纳米尺寸的颗粒)，表面积可低至15m2/g，同时仍保持可接受的性能。在一些实施方案中，所述含稀土的颗粒具有约I微米或更大的平均、中值和/或P9tl粒径。优选地，所述具有约I微米或更大粒径的含稀土的颗粒具有通常约1-约10nm、更通常地约2-约8nm、甚至更通常地约3-约7nm、或者还甚至更通常地约4-约6nm的平均和/或中值孔尺寸，及通常约0.01-约0.10cm3/g、更通常地约0.02-约0.08cm3/g、甚至更通常地约0.03-约0.07cm3/g、或者还甚至更通常地约0.4-约0.06cm3/g的平均和/或中值体积尺寸。而且，在一些实施方案中，所述含稀土的颗粒具有通常小于约I微米的平均尺寸、中值尺寸和/或P9tl尺寸。优选地，所述具有约I微米或更小粒径的含稀土的颗粒具有通常约5nm-约30nm、更通常地约IOnm-约25nm、甚至更通常地约16nm_约20nm、或者还甚至更通常地约17nm-约19nm的附聚物平均孔尺寸和/或中值孔尺寸，以及通常约0.0lcmVg-约0.9cm3/g、更通常地约0.03-约0.7cm3/g、甚至更通常地约0.05-约0.5cm3/g、或者还甚至更通常地约0.1-约0.3cm3/g的平均和/或中值体积尺寸。在一些实施方案中，所述含稀土的颗粒是具有通常至少约100微米、更通常至少约250微米、更通常至少约500微米、甚至更通常至少约750微米、还甚至更通常至少约1mm、再甚至更通常至少约5mm、再甚至更通常至少约7.5mm、且再甚至更通常至少约IOmm的中值、P9。、或平均尺寸的至少之一的固体颗粒。在一些实施方案中，在粘结剂包括颗粒时，含稀土的颗粒与粘结剂颗粒可基本具有基本上相同的尺寸。所述粘结剂颗粒可为悬浮在粘结剂乳液中的颗粒或者固体粉末颗粒。回到步骤101，所述含稀土的附聚物优选包含一种或多种聚合物材料以及含稀土的颗粒。所述聚合物材料可为任何适宜的材料，无论基体、膜、化学品或润滑剂包括，但不限于，美国专利申请公开N0.2009/0111689中所述的粘结剂和/或聚合物，其全部内容在此引入作为参考。适宜的聚合物材料包括，但不限于，丙烯酸酯聚合物、苯乙烯聚合物、含氟聚合物、含溴聚合物、以及含碘聚合物。在一些实施方案中，所述聚合物材料包括以下的一种或多种:聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚(偏氟乙烯)、聚(偏溴乙烯)、聚(偏碘乙烯)、或者它们的混合物的一种或多种的均聚物、共聚物、聚合物合金以及混合物。由于很多稀土特别是铈(IV)氧化物是公知的氧化剂，因此聚合物材料优选应当基本上不能被稀土组合物氧化。为了进行说明，通常不优选聚乙烯粘结剂，因为二氧化铈可氧化聚乙烯。更具体地，通常不优选包含聚乙烯和二氧化铈的基本上干燥的粘结剂混合物。当粘结剂混合物包含基本上足够的水、液体、和/或表面活性和/或润湿剂以抑制经由稀土组合物的聚乙烯氧化时，一些包含聚乙烯的配方是优选的。液体和/或含液体的粘结剂典型地可向粘结剂混合物提供所需的稠度。但是，当粘结剂混合物缺乏足够的稠度时，可向粘结剂混合物中加入水、另外的液体和/或材料以提供所需的稠度。在一些情况中，所述另外的液体和/或材料可为表面活性和/或润湿剂。不期望受限于任何理论，所述表面活性和/或润湿剂可改善粘结剂混合物的稠度和/或改善粘结剂对含稀土的颗粒的润湿之一或两者。所述表面活性和/或润湿剂可包括表面活性剂、清洁剂、乳化剂、发泡剂、分散剂、或者它们的组合。典型地，所述表面活性和/或润湿剂包含疏水基团、亲水基团、以及任选的离子基团。所述疏水基团可为如下的一种或多种:烃链(非限制性实例包括芳烃、烷烃、烯烃、环烷烃和炔烃)；烷基醚链(非限制性实例包括聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、以及它们的组合)；氟碳链；硅氧烷链；以及它们的组合。所述亲水基团可为如下的一种或多种:阴离子基团(非限制性实例包括，仅举几个例子，硫酸根、磺酸根、磷酸根、羧酸根)；阳离子基团(非限制性实例包括，仅举几个例子，胺和季铵盐)；两性离子(非限制性实例包括具有磺酸根、羧酸根和/或磷酸根的一种或多种的伯胺、仲胺、叔胺、或季铵阳离子)；非离子基团(非限制性实例包括醇、二醇(实例包括但不限于聚氧乙烯、聚氧丙烯、辛基酚醚、以及烷基酚二醇；二醇和甘油酯)、葡糖苷、脱水山梨糖醇烷基酯、以及它们的混合物和组合(组合的实例包括但不限于它们的聚合物、共聚物、嵌段聚合物和/或化学衍生物例如它们的酯、酰胺、氧化物、醚)。所述任选的离子基团可包括如下的一种或多种:单原子阴离子和/或阳离子(实例包括但不限于碱金属、碱土金属、过渡金属、稀土金属、含卤化合物、含氯化合物、氯化物(氯根)、含溴化合物、溴化物(溴根)、含碘化合物、碘化物(碘根)、硝酸盐(硝酸根)、硫酸盐(硫酸根)、或者它们的组合)；多原子离子(实例包括但不限于铵离子、批啶鎗、三乙醇胺、甲苯磺酰基、三氟甲烷磺酸盐(三氟甲烷磺酸根)、甲基硫酸盐(甲基硫酸根)、或者它们的组合)；以及它们的组合。典型地，粘结剂和含稀土的颗粒在粘结剂混合物中的相对量可取决于含稀土的颗粒的平均、中值和/或P9tl粒径。含稀土的颗粒特别是铈氧化物可为相当易碎的。如果聚合物粘结剂和易碎的含稀土的组合物以太大的压力、太有力地和/或以太长的时间进行混合，则所述含稀土的组合物可被破坏和/或粒径减小。优选地，步骤101进一步包括使粘结剂与含稀土的颗粒混合。粘结剂与含稀土的颗粒混合以形成粘结剂混合物，优选地，具有糊样稠度的粘结剂混合物。在一些实施方案中，粘结剂与稀土颗粒可手工地和/或机械地混合。所述混合可使用:高强度、中强度或低强度的混合机；高强度、中强度或低强度的剪切混合机；带状共混机；或者它们的组合。优选地，为了混合操作的效率和/或规模，使用高强度和/或高剪切的混合机。更具体地，由于高强度和/或高剪切的混合机在形成基本上均匀的粘结剂混合物方面的速度和效率，它们是优选的。步骤101可进一步包括在高剪切下的粘结剂与含稀土的颗粒。不希望受限于理论，据信高剪切可控制在粘结剂与含稀土的颗粒的接触期间粘结剂的粒径。优选地，所述混合包括搅拌和/或捏合操作。不希望受限于实例，低剪切典型地是指在不超过约0.1秒―1下混合，且高剪切典型地是指在约1000秒―1或更高下混合。在一些实施方案中，高剪切混合可通常低至约10秒 '更通常地低至约50秒甚至更通常地低至约100秒 '或者还甚至低至约500秒人混合可通过能够使含稀土的颗粒与粘结剂紧密混合的许多方法的任意方法进行。优选地，混合在环境温度下进行。更优选地，在混合期间不向粘结剂混合物施加热和/或热能的情况下，进行混合。使混合进行足够的时间和强度以提供含稀土的颗粒与粘结剂的紧密接触和混合。优选地，使混合进行足够的时间和强度以便用粘结剂基本上润湿含稀土的颗粒的至少大部分(如果不是全部的话)。不期望受限于任何理论，据信如果含稀土的颗粒未被粘结剂充分润湿，则粘结剂混合物将为不均匀的和/或无粘性的(无内聚性的)。优选地，粘结剂混合物应当具有足够的粘合力以形成糊样束。即，粘结剂混合物不应为干碎屑、粘的胶粘块和/或基本上缺乏粘性(内聚性)的束的一种或多种的形式。优选地，粘结剂混合物应当具有足够的粘性(内聚性)以对低压挤出机进料。优选地，粘结剂混合物的糊样束基本上是自支撑的且具有足够的粘性(内聚性)。更优选地，糊样束具有足够的粘性以在变形(例如通过对所述束手工捏合)时保持其粘性。更具体地，当施加不超过约IOOOpsi的压力时、更通常地当施加不超过约750psi的压力时、甚至更通常地当施加不超过约500psi的压力时、还甚至更通常地当施加不超过约250psi的压力时、再更通常地当施加不超过约150psi的压力时、再更通常地当施加不超过约IOOpsi的压力时、再更通常地当施加不超过约90psi的压力时、再更通常地当施加不超过约SOpsi的压力时、再更通常地当施加不超过约70psi的压力时、再更通常地当施加不超过约60psi的压力时、再更通常地当施加不超过约50psi的压力时、再更通常地当施加不超过约40psi的压力时、再更通常地当施加不超过约30psi的压力时、再更通常地当施加不超过约20psi的压力时、或者再更通常地当施加不超过约IOpsi的压力时，所述糊样束通常可变形并保持其粘性形式。在其中粘结剂和含稀土的颗粒两者均为干粉末的一些配方中，可加入液体例如但不限于水和/或表面活性和/或润湿剂，以充分润湿含稀土的颗粒和/或使粘结剂充分粘附至含稀土的颗粒。在一些实施方案中，步骤101的接触和混合部分可以一个或多个阶段、例如多段循环法进行。多段循环法是指步骤101的接触和混合部分顺序和/或组合地重复两次或更多次。多段循环法的非限制性实例如下。作为第一个非限制性实例，使粘结剂混合物与含稀土的颗粒的第一部分接触，并且在将含稀土的颗粒的第一部分与粘结剂混合后，使含稀土的颗粒的剩余部分与粘结剂接触并混合以形成粘结剂混合物。作为第二个非限制性实例，使含稀土的颗粒与粘结剂的第一部分接触，并且在将含稀土的颗粒与粘结剂的第一部分混合后，使粘结剂的剩余部分与含稀土的颗粒接触并混合以形成粘结剂混合物。作为第三个非限制性实例，使粘结剂和含稀土的颗粒之一或两者的第一部分接触并混合，然后使粘结剂和含稀土的颗粒之一或两者的第二部分的之一或两者接触并混合以形成粘结剂混合物。在步骤103中，形成挤出物。将粘结剂混合物在施加的压力下挤出通过挤出筛网或模头形成挤出物。优选地，挤出机施加迫使粘结剂混合物通过挤出筛网或模头的压力。不期望受限于实例，挤出机可为单或多螺杆挤出机、螺旋挤出机、直接挤出机、间接挤出机、流体静力挤出机、篮式挤出机、单穹顶(dome)挤出机、双穹顶挤出机和/或径向挤出机。优选地，挤出机为篮式挤出机、单穹顶挤出机、双穹顶挤出机或径向挤出机之一。优选地，挤出过程为低压挤出过程。低压挤出机典型地通过对粘结剂混合物推进、刮削和/或机械地施加压力以迫使粘结剂混合物通过挤出筛网或模头而形成挤出物。在一些其它实施方案中，可使用中压挤出机如径向挤出机，而且在另外的其它实施方案中，可使用高压挤出机例如液压及活塞压机和压实机。由于稀土在高压挤出期间典型地遇到的压力下的脆性，因此高压挤出通常是不期望的。当粘结剂包括乳液和/或溶液时，挤出物通过湿式挤出过程形成。挤出过程可在任何适宜的温度下进行，例如通过热挤出技术、温挤出技术或冷挤出技术。优选地，在一些实施方案中，挤出温度低于含稀土的颗粒及任选的聚合物材料的熔融温度。而且，挤出温度优选低于聚合物材料的降解温度。优选地，挤出过程在环境温度下进行。更优选地，在挤出过程之前和/或期间不向粘结剂混合物施加热和/或热能的情况下进行挤出过程。此外，在一些实施方案中，将粘结剂混合物挤出通过挤出筛网和/或模头的过程向粘结剂混合物赋予很少(如果存在的话)的热能。更具体地，在将粘结剂混合物挤出通过挤出筛网和/或模头时赋予粘结剂混合物的所述很少(如果存在的话)的热能通常不提高粘结剂混合物的温度，更通常地提高粘结剂混合物的温度不超过约0.5摄氏度，甚至更通常地提高粘结剂混合物的温度不超过约I摄氏度，还甚至更通常地提高粘结剂混合物的温度不超过约2摄氏度，再甚至更通常地提高粘结剂混合物的温度不超过约5摄氏度，再甚至更通常地提高粘结剂混合物的温度不超过约10摄氏度，再甚至更通常地提高粘结剂混合物的温度不超过约15摄氏度，再甚至更通常地提高粘结剂混合物的温度不超过约20摄氏度，再甚至更通常地提高粘结剂混合物的温度不超过约25摄氏度，再甚至更通常地提高粘结剂混合物的温度不超过约30摄氏度，或者再甚至更通常地提高粘结剂混合物的温度不超过约35摄氏度。不希望受限于理论，据信粘结剂混合物的稠度可影响挤出温度和/或在挤出过程期间赋予粘结剂混合物的热能，所述稠度由水、流体、和/或表面活性和/或润湿剂的一种或多种调节。更具体地，对于具有较高含量的水、流体、和/或表面活性和/或润湿剂的粘结剂混合物而言，赋予该粘结剂混合物的热能和/或挤出温度典型地比对于基本上不含和/或具有较低含量的水、流体、和/或表面活性和/或润湿剂的粘结剂混合物的低。挤出过程可为低压、中压或高压挤出过程。优选地，挤出过程为低压挤出过程。通常地，挤出压力不超过约lOOOpsi，更通常地，挤出压力不超过约750psi，甚至更通常地，挤出压力不超过约500psi，还甚至更通常地，挤出压力不超过约250psi，再更通常地，挤出压力不超过约150psi，再更通常地，挤出压力不超过约lOOpsi，再更通常地，挤出压力不超过约90psi，再更通常地，挤出压力不超过约80psi，再更通常地，挤出压力不超过约70psi，再更通常地，挤出压力不超过约60psi，再更通常地，挤出压力不超过约50psi，再更通常地，挤出压力不超过约40psi，再更通常地，挤出压力不超过约30psi，再更通常地，挤出压力不超过约20psi，或者再更通常地，挤出压力不超过约lOpsi。挤出压力是指向粘结剂混合物施加以迫使粘结剂混合物通过挤出筛网和/或模头的压力。可以理解，虽然已经根据psi描述了挤出过程，但是很多挤出机的挤出过程根据安培、扭矩、和/或挤出机的其它物理和/或机械操作参数进行控制。可进一步理解，挤出压力是指这样的压力，在该压力下可将粘结剂混合物、优选糊样粘性(内聚性)束形式的粘结剂混合物推进通过挤出筛网和/或模头孔。在一些实施方案中，挤出压力是指可迫使粘结剂混合物通过挤出筛网和/或模头的最小压力。不希望受限于理论，低压挤出过程充分减少和/或最小化在挤出期间对含稀土的颗粒的破坏。更具体地，低压挤出过程充分减少在粘结剂混合物的挤出期间对脆性含稀土的颗粒(例如，但不限于二氧化铈)的破坏。在一些实施方案中，粘结剂混合物的稠度和/或粘度被监测和/或控制以支持低压挤出过程。典型地，在挤出过程期间监测粘结剂混合物的流体含量。粘结剂混合物的流体含量稠度和/或粘度可通过调节粘结剂混合物的流体含量而调节和/或控制。挤出物可具有任意几何形状。在一些实施方案中，挤出物为挤出线材(股，strand)的形式。作为非限制性实例，挤出线材可具有圆形、菱形、方形、矩形、椭圆形或三叶形的横截面。优选地，挤出物具有基本上与圆形、方形、矩形、椭圆形或菱形之一类似的横截面形状。挤出物可形成为任意长度。通常地，挤出物具有大于约0.5mm、更通常地大于约1_、甚至更通常地大于约2_、或者还甚至更通常地大于约IOmm的长度。更通常地，挤出物具有大于约1cm、甚至更通常地大于约5cm、还甚至更通常地大于约10cm、且再甚至更通常地大于约15cm的长度。在一些实施方案中，挤出筛网或模头包括多个孔。在由挤出机施加的压力下，使粘结剂混合物与挤出筛网接触。所施加的压力至少基本上足以将粘结剂混合物推进通过所述多个孔以形成挤出物。可以理解，将粘结剂混合物挤出通过所述多个孔形成多个挤出线材。所述多个孔具有孔宽度。在一些实施方案中，所述孔宽度是从通常约10微米、更通常地约30微米、还更通常地约50微米、再甚至更通常地约75微米、再甚至更通常地约85微米、再甚至更通常地约100微米、再甚至更通常地约125微米、再甚至更通常地约150微米、再甚至更通常地约175微米、再甚至更通常地约200微米、再甚至更通常地约225微米、再甚至更通常地约250微米、再甚至更通常地约275微米、再甚至更通常地约300微米、再甚至更通常地约350微米、再甚至更通常地约400微米、再甚至更通常地约450微米、再甚至更通常地约500微米、或者再甚至更通常地约550微米之一，至通常约40微米、更通常地约60微米、还更通常地约80微米、再甚至更通常地约100微米、再甚至更通常地约150微米、再甚至更通常地约200微米、再甚至更通常地约250微米、再甚至更通常地约300微米、再甚至更通常地约350微米、再甚至更通常地约400微米、再甚至更通常地约450微米、再甚至更通常地约500微米、再甚至更通常地约550微米、再甚至更通常地约600微米、再甚至更通常地约650微米、再甚至更通常地约700微米、再甚至更通常地约800微米、再甚至更通常地约900微米、或者再甚至更通常地约1000微米之一。在一些实施方案中，所述孔宽度基本上对应于典型地约泰勒标准筛号9、更典型地约泰勒标准筛号10、甚至更典型地约泰勒标准筛号12、还甚至更典型地约泰勒标准筛号
14、再甚至更典型地约泰勒标准筛号16、再甚至更典型地约泰勒标准筛号20、再甚至更典型地约泰勒标准筛号24、再甚至更典型地约泰勒标准筛号28、再甚至更典型地约泰勒标准筛号32、再甚至更典型地约泰勒标准筛号35、再甚至更典型地约泰勒标准筛号42、再甚至更典型地约泰勒标准筛号48、再甚至更典型地约泰勒标准筛号60、再甚至更典型地约泰勒标准筛号65、再甚至更典型地约泰勒标准筛号80、再甚至更典型地约泰勒标准筛号100、再甚至更典型地约泰勒标准筛号115、或者再甚至更典型地约泰勒标准筛号150的筛网尺寸。步骤104可任选地包括将线材挤出至具有如下温度的加热的环境:从通常约10摄氏度、更通常地约15摄氏度、还更通常地约20摄氏度、再更通常地约25摄氏度、再更通常地约30摄氏度、再更通常地约35摄氏度、再更通常地约40摄氏度、再更通常地约50摄氏度、再更通常地约55摄氏度、再更通常地约60摄氏度、再更通常地约70摄氏度、再更通常地约80摄氏度或者再更通常地约90摄氏度，至通常约20摄氏度、甚至更通常地约25摄氏度、还甚至更通常地约30摄氏度、再甚至更通常地约35摄氏度、再甚至更通常地约40摄氏度、再甚至更通常地约50摄氏度、再甚至更通常地约55摄氏度、再更通常地约60摄氏度、再更通常地约70摄氏度、再更通常地约80摄氏度、再更通常地约90摄氏度或者再甚至更通常地约100摄氏度之一。所述加热的环境的温度优选足以基本上防止挤出线材粘在一起。典型地，所述温度为约30-约90摄氏度、更典型地约40-约80摄氏度、且甚至更典型地约50-约60摄氏度。优选地，所述温度不太高，使得挤出线材过快地损失其湿气。当湿气损失过快时，变得更难以通过挤出形成线材。在一些实施方案中，所述加热的环境是加热的空气。所述加热的空气可为或者可不为循环的加热的空气。可以理解，所述加热的环境可以有助于以下之一或两者:使一种或多种聚合物材料固化；和/或当粘结剂混合物包含溶液液体、乳液、水、或者它们的组合中的至少一种时，使挤出物干燥。
可以理解，在一些实施方案中，监测和控制所述加热的环境的相对湿度可控制从挤出线材除去水的速率和程度。从挤出线材除去水的速率和量可影响线材的强度和/或孔隙率之一或两者。不希望受限于理论，据信除去水(特别是受控的除去水)打开线材中的流体流动通道，以及最终打开在含稀土的附聚物中的流体流动通道。此外，据信控制在干燥步骤期间除去水可提供干燥的线材，以及最终提供具有更高的孔隙率、孔体积和/或孔尺寸的一种或多种的含稀土的附聚物。不期望受限于理论，据信对于经由含稀土的附聚物除去污染物以及在快速处理大体积的含污染物的流体时的效率之一或两者而言，流体通道、孔隙率、孔尺寸和/或孔体积的一种或多种是重要的贡献者。在一些实施方案中，所述加热的环境可被监测和/或保持至典型地不超过约100%、更典型地不超过约95%、甚至更典型地不超过约90%、还甚至更典型地不超过约80%、再甚至更典型地不超过约70%、再甚至更典型地不超过约60%、再甚至更典型地不超过约50%、再甚至更典型地不超过约40%、再甚至更典型地不超过约30%、再甚至更典型地不超过约20%、再甚至更典型地不超过约10%、或者再甚至更典型地不超过约2%的相对湿度。在步骤104中，使挤出线材在干燥温度下干燥以形成干燥的挤出线材。线材的干燥可通过实现将挤出线材加热至大约干燥温度的任意干燥方法进行。不期望受限于实例，适宜的干燥方法包括，仅举几个例子，辐射加热、红外加热、微波加热、通过使热流体循环实现的加热、和/或在炉中的加热(适宜的炉的非限制性实例包括静态的、输送的或常规)、固定床或流化床、或者管。在干燥之后，除去液相(例如，但不限于水)的通常至少大部分、更通常地至少约75%、且甚至更通常地至少约95%。经干燥的挤出线材的最终流体和/或水的含量通常不超过约10重量％，甚至更通常地不超过约8重量％，还甚至更通常地不超过约6重量％，再甚至更通常地不超过约5重量％，再甚至更通常地不超过约4重量％，再甚至更通常地不超过约3重量％，再甚至更通常地不超过约2重量％，或者再甚至更通常地不超过约I重量％。所述干燥温度典型地不超过约260华氏度(或者约130摄氏度)，更典型地不超过约250华氏度(或者约120摄氏度)，甚至更典型地不超过约240华氏度(或者约115摄氏度)，还甚至更典型地不超过约230华氏度(或者约110摄氏度)，再甚至更典型地不超过约220华氏度(或者约105摄氏度)，再甚至更典型地不超过约210华氏度(或者约100摄氏度)，再甚至更典型地不超过约200华氏度(或者约95摄氏度)，再甚至更典型地不超过约190华氏度(或者约90摄氏度)，再甚至更通常地不超过约180华氏度(或者约80摄氏度)，再甚至更通常地不超过约170华氏度(或者约75摄氏度)，再甚至更通常地不超过约160华氏度(或者约70摄氏度)，再甚至更通常地不超过约150华氏度(或者约65摄氏度)，再甚至更通常地不超过约140华氏度(或者约60摄氏度)，再甚至更通常地不超过约130华氏度(或者约55摄氏度)，再甚至更通常地不超过约120华氏度(或者约50摄氏度)，再甚至更通常地不超过约110华氏度(或者约40摄氏度)，再甚至更通常地不超过约100华氏度(或者约35摄氏度)，再甚至更通常地不超过约90华氏度(或者约30摄氏度)，再甚至更通常地不超过约80华氏度(或者约25摄氏度)，或者再甚至更通常地不超过约70华氏度(或者约20摄氏度)，再甚至更通常地不超过约60华氏度(或者约15摄氏度)，或者再甚至更通常地不超过约50华氏度(或者约10摄氏度)。在一些实施方案中，使挤出线材在干燥温度下干燥通常不超过约48小时、更通常地不超过约36小时、甚至更通常地不超过约24小时、还甚至更通常地不超过约18小时、再甚至更通常地不超过约16小时、再甚至更通常地不超过约12小时、再甚至更通常地不超过约10小时、再甚至更通常地不超过约8小时、再甚至更通常地不超过约6小时、再甚至更通常地不超过约4小时、再甚至更通常地不超过约3小时、再甚至更通常地不超过约2小时、或者再甚至更通常地不超过约I小时的时间。在一些配置中，挤出线材可干燥超过48小时。步骤104可任选地包括使包含聚合物材料的挤出线材和/或干燥的挤出线材在固化温度下固化和/或交联以形成经固化的线材。可通过使材料基本上固化的任意固化方法进行线材的固化。不期望受限于实例，适宜的固化方法包括:将线材加热至固化温度；使线材暴露于紫外能；使线材暴露至电子束；以阳离子引发剂、阴离子引发剂、自由基引发剂使聚合物材料反应；或者诱导和/或激活聚合物材料的交联的任意其它方法。可以理解，用于将线材加热至固化温度的适宜方法包括，但不限于，仅举几个例子，辐射加热、红外加热、微波加热、通过使热流体循环实现的加热、和/或在炉中的加热(适宜的炉的非限制性实例包括静态的、输送的或常规)、固定床或流化床、或者管。在一些实施方案中，聚合物材料至少基本上大部分是B阶段的。在一些实施方案中，聚合物材料至少基本上大部分(如果不是基本上全部的话)是C阶段的。固化温度通常，但不必须，高于干燥温度。固化温度通常高于约50华氏度(或者约10摄氏度)，更通常地高于约60华氏度(或者约15摄氏度)，甚至更通常地高于约70华氏度(或者约20摄氏度)，还甚至更通常地高于约80华氏度(或者约25摄氏度)，再甚至更通常地高于约90华氏度(或者约30摄氏度)，再甚至更通常地高于约100华氏度(或者约35摄氏度)，再甚至更通常地高于约110华氏度(或者约40摄氏度)，再甚至更通常地高于约120华氏度(或者约50摄氏度)，再甚至更通常地高于约130华氏度(或者约55摄氏度)，再甚至更通常地高于约140华氏度(或者约60摄氏度)，再甚至更通常地高于约150华氏度(或者约65摄氏度)，再甚至更通常地高于约160华氏度(或者约70摄氏度)，再甚至更通常地高于约170华氏度(或者约75摄氏度)，再甚至更通常地高于约180华氏度，再甚至更通常地高于约190华氏度(或者约90摄氏度)，再甚至更通常地高于约200华氏度(或者约95摄氏度)，再甚至更通常地高于约210华氏度(或者约100摄氏度)，再甚至更通常地高于约220华氏度(或者约105摄氏度)，再甚至更通常地高于约230华氏度(或者约110摄氏度)，再甚至更通常地高于约240华氏度(或者约115摄氏度)，再甚至更通常地高于约250华氏度(或者约120摄氏度)，再甚至更通常地高于约260华氏度(或者约130摄氏度)，再甚至更通常地高于约270华氏度(或者约135摄氏度)，再甚至更通常地高于约280华氏度(或者约140摄氏度)，再甚至更通常地高于约290华氏度(或者约145摄氏度)，再甚至更通常地高于约300华氏度(或者约150摄氏度)，再甚至更通常地高于约310华氏度(或者约155摄氏度)，再甚至更通常地高于约320华氏度(或者约160摄氏度)，再甚至更通常地高于约330华氏度(或者约165摄氏度)，再甚至更通常地高于约340华氏度(或者约170摄氏度)，或者再甚至更通常地高于约350华氏度(或者约180摄氏度)。优选地，固化温度典型地为如下之一:约100摄氏度；更典型地约110摄氏度；甚至更典型地约120摄氏度；还甚至更典型地约130摄氏度；再甚至更典型地约140摄氏度；再甚至更典型地约150摄氏度；再甚至更典型地约160摄氏度；或者再甚至更典型地约170摄氏度。
在一些实施方案中，线材在固化温度下固化通常不超过约48小时、更通常地不超过约36小时、甚至更通常地不超过约24小时、还甚至更通常地不超过约18小时、再甚至更通常地不超过约16小时、再甚至更通常地不超过约12小时、再甚至更通常地不超过约10小时、再甚至更通常地不超过约8小时、再甚至更通常地不超过约6小时、再甚至更通常地不超过约4小时、再甚至更通常地不超过约3小时、再甚至更通常地不超过约2小时、或者再甚至更通常地不超过约I小时的时间。优选地，所述干燥温度和固化温度之一或两者低于所述一种或多种聚合物材料的降解温度。通常地，干燥温度不超过约100摄氏度或约210华氏度。固化温度通常为约100摄氏度(或者约210华氏度)至约250摄氏度(或者约480华氏度)。在一些实施方案中，干燥步骤和固化步骤可组合并在同一操作中和/或使用同一件加热设备进行。例如，干燥步骤和固化步骤可通过将温度从干燥温度升至固化温度而在同一件加热设备中进行。在步骤105中，使经干燥和/或固化的线材粉碎以形成粉碎的线材和细粒。经干燥和/或固化的线材的粉碎可通过任意适宜的粉碎过程和/或方法进行。适宜的粉碎过程和/或方法的非限制性实例包括经干燥和/或固化的线材的振荡、研磨、磨碎、摩擦、压碎、破碎等。优选地，在一些实施方案中，粉碎过程包括:在粉碎过程期间通过振动或者通过使用研磨介质如尼龙刷或陶瓷球，使经干燥和/或固化的线材破碎。在一些实施方案中，粉碎过程包括含孔的粉碎筛网。优选地，进行粉碎过程以产生至少一些通常具有典型地约0.5:1-约5: 1、或者更典型地约0.5:1-约2:1的粉碎线材长度与粉碎线材宽度之比的粉碎线材，或者更通常地，粉碎线材长度与粉碎线材宽度之比为约1:1。更优选地，进行粉碎过程以产生至少大部分典型地具有约0.5:1-约2:1的粉碎线材长度与粉碎线材宽度之比的粉碎线材，或者更典型地，粉碎线材长度与粉碎线材宽度之比为约1:1。在一些实施方案中，粉碎筛网具有这样的孔，其保留至少大部分具有典型地约0.5:1-约5:1或更典型地约0.5:1-约2:1的粉碎线材长度与粉碎线材宽度之比的粉碎线材，且使至少大部分具有实质上小于典型地约0.5:1-约5:1或更典型地约0.5:1-约2:1的范围的粉碎线材长度与粉碎线材宽度之比的粉碎线材通过。优选地，所述粉碎筛网具有这样的孔，其保留至少大部分具有约1:1的粉碎线材长度与粉碎线材宽度之比的粉碎线材，且使至少大部分具有实质上小于约1:1的粉碎线材长度与粉碎线材宽度之比的粉碎线材通过。在一些实施方案中，粉碎筛网孔具有从典型地约100微米、更典型地约150微米、甚至更典型地约200微米、还甚至更典型地约250微米、再甚至更典型地约300微米、再甚至更典型地约350微米、再甚至更典型地约400微米、再甚至更典型地约450微米、再甚至更典型地约500微米、再甚至更典型地约550微米、再甚至更典型地约600微米、再甚至更典型地约650微米、再甚至更典型地约700微米、再甚至更典型地约750微米、再甚至更典型地约800微米、再甚至更典型地约850微米、再甚至更典型地约900微米、再甚至更典型地约950微米、再甚至更典型地约1000微米、或者再甚至更典型地约1100微米之一，至典型地约200微米、更典型地约250微米、甚至更典型地约300微米、还甚至更典型地约350微米、再甚至更典型地约400微米、再甚至更典型地约450微米、再甚至更典型地约500微米、再甚至更典型地约550微米、再甚至更典型地约600微米、再甚至更典型地约650微米、再甚至更典型地约700微米、再甚至更典型地约750微米、再甚至更典型地约800微米、再甚至更典型地约850微米、再甚至更典型地约900微米、再甚至更典型地约950微米、再甚至更典型地约1000微米、再甚至更典型地约1100微米、或者再甚至更典型地约1200微米
之一 O在一些实施方案中，所述粉碎筛网孔基本对应于典型地约泰勒标准筛号10、更典型地约泰勒标准筛号12、甚至更典型地约泰勒标准筛号14、还甚至更典型地约泰勒标准筛号16、再甚至更典型地约泰勒标准筛号20、再甚至更典型地约泰勒标准筛号24、再甚至更典型地约泰勒标准筛号28、再甚至更典型地约泰勒标准筛号32、再甚至更典型地约泰勒标准筛号35、再甚至更典型地约泰勒标准筛号42、再甚至更典型地约泰勒标准筛号48、再甚至更典型地约泰勒标准筛号60、再甚至更典型地约泰勒标准筛号65、再甚至更典型地约泰勒标准筛号80、再甚至更典型地约泰勒标准筛号100、再甚至更典型地约泰勒标准筛号115、再甚至更典型地约泰勒标准筛号150、再甚至更典型地约泰勒标准筛号170或者再甚至更典型地约泰勒标准筛号200的筛网尺寸。在步骤105中，可根据尺寸对粉碎线材分级，以形成过滤器介质线材(在本文中也称为含稀土的附聚物)以及多种其它线材。可通过任意尺寸分级方法(例如，但不限于，筛、重力、浮选、或旋风分离)对粉碎线材分级。优选地，所述尺寸分级方法提供具有所需尺寸分布的含稀土的附聚物。可以理解，具有太小平均粒径的含稀土的附聚物可在包含所述含稀土的附聚物的流体处理回路中导致高压力降，而具有太大平均粒径的含稀土的附聚物可在所述流体处理回路中导致沟道效应。在一些实施方案中，含稀土的附聚物具有通常在约200-约600微米范围内、甚至更通常地在约300-约500微米范围内、且甚至更通常地在约300-约425微米范围内的平均尺寸、中值尺寸或P9tl尺寸。在一些实施方案中，含稀土的附聚物包含至少大部分具有典型地约106微米-约600微米、更典型地约180微米-约500微米、甚至更典型地约300微米-约425微米的粒径的粉碎线材。在一些实施方案中，含稀土的附聚物包含通常至少约50重量％、更通常地至少约60重量％、甚至更通常地至少约70重量％、还甚至更通常地至少约75重量％、再甚至更通常地至少约80重量％、再甚至更通常地至少约90重量％、再至少约95重量％、或者再至少约98重量％的具有如下粒径的粉碎线材:从典型地约1.2_、更典型地约1.0mm,甚至更典型地约0.8mm、还甚至更典型地约0.7mm、再甚至更典型地约0.6mm、再甚至更典型地约0.5mm、再甚至更典型地约0.47mm、再甚至更典型地约0.45mm、再甚至更典型地约0.42mm、再甚至更典型地约0.40mm、再甚至更典型地约0.37mm、再甚至更典型地约0.35mm、再甚至更典型地约0.32mm、或者再甚至更典型地约0.30mm，至典型地约0.6mm、更典型地约
0.5mm、甚至更典型地约0.47mm、还甚至更典型地约0.45mm、再甚至更典型地约0.42mm、再甚至更典型地约0.40mm、再甚至更典型地约0.37mm、再甚至更典型地约0.35mm、再甚至更典型地约0.32mm、再甚至更典型地约0.30mm、再甚至更典型地约0.25mm、再甚至更典型地约0.20mm、再甚至更典型地约0.15mm或者再更典型地约0.10mm。在一些实施方案中，所述过滤器介质线材包含至少约95重量％的具有约0.20mm-约0.42mm粒径的粉碎线材。在一些其它实施方案中，含稀土的附聚物包含至少约75重量％的具有约0.3mm-约0.42mm粒径的粉碎线材。在一些配置中，含稀土的附聚物的中值尺寸、平均尺寸和/或P9tl尺寸通常为至少约100微米、更通常地为至少约250微米、甚至更通常地为至少约500微米、还甚至更通常地为至少约750微米、再甚至更通常地为至少约1_、再甚至更通常地为至少约5_、再甚至更通常地为至少约7.5mm、且再甚至更通常地为至少约10mm。在一些实施方案中，含稀土的附聚物具有细粒含量。细粒可来自如下之一或两者:粉碎过程；或者含稀土的附聚物在运输、储存和/或使用期间含稀土的附聚物的的破损和/或破坏。不希望受限于理论，据信细粒可阻碍在包含含稀土的附聚物的污染物移除设备内的流体流动。流体流动的降低可归因于污染物移除设备的孔隙率和渗透率的降低。此外，归因于细粒的降低的孔隙率和/或渗透率可降低污染物移除设备移除污染物的效力和/或提高跨越污染物移除设备的压力降。包含含稀土的附聚物的污染物移除设备的非限制性实例为过滤器、滤床、及类似物。开发测量细粒含量的方案。所述方案可测量如下之一和/或两者:在粉碎过程期间产生的细粒；以及可在含稀土的附聚物的运输、储存和/或使用期间产生的细粒。所述方案通过向包含水以及含稀土的附聚物的样品施加超声能量而测定细粒含量。含稀土的附聚物的细粒含量对应于在向混合物施加超声能量后悬浮于水中的细粒的量。认为超声能量进行如下之一或两者:使在附聚过程期间产生的细粒悬浮和/或通过使可在含稀土的附聚物的运输、储存和/或使用期间具有被破坏和/或破损可能性的不太坚固的含稀土的附聚物破损而产生细粒。不希望受限于理论，据信通过施加超声能量而测定的细粒含量是含稀土的附聚物的破坏强度的比较(相当，comparative)度量。更具体地，认为具有低破坏强度的含稀土的附聚物产生比具有更高破坏强度的含稀土的附聚物多的细粒。换句话说，细粒含量越低，破坏强度越高。而且，可以理解，在所述测试方案期间向含稀土的附聚物施加的超声能量的量可影响细粒含量的测量。典型地，在所述方案期间输入的总能量越高，可悬浮的细粒含量越大。因此，对于在比较细粒含量方案中评价的含稀土的附聚物，能量输入和能量输入的持续时间应当大致相同。不期望受限于实例，据信可悬浮于水中的细粒通常具有小于约180微米的粒径。典型地，悬浮于水中的细粒的量以毫克细粒/克含稀土的附聚物样品表示和/或以浊度(通常以散射浊度单位(NTU)表示)表示。在一些情况中，含稀土的附聚物的细粒含量以NTU/克含稀土的附聚物样品/mL水表示。在一些实施方案中，含稀土的附聚物的细粒含量通常不超过约250mg/g，更通常地不超过约200mg/g，甚至更通常地不超过约150mg/g，还甚至更通常地不超过约125mg/g，再甚至通常地不超过约100mg/g，再甚至通常地不超过约90mg/g，再甚至通常地不超过约80mg/g，再甚至通常地不超过约70mg/g，再甚至通常地不超过约60mg/g，再甚至通常地不超过约50mg/g，再甚至通常地不超过约45mg/g，再甚至通常地不超过约40mg/g，再甚至通常地不超过约35mg/g，再甚至通常地不超过约30mg/g，再甚至通常地不超过约25mg/g，再甚至通常地不超过约20mg/g，再甚至通常地不超过约15mg/g，再甚至通常地不超过约10mg/g，再甚至通常地不超过约5mg/g或者再甚至通常地不超过约lmg/g。在一些实施方案中，含稀土的附聚物的细粒含量通常不超过约500NTU，更通常地不超过约400NTU，甚至更通常地不超过约300NTU，还甚至更通常地不超过约250NTU，再甚至通常地不超过约200NTU，再甚至通常地不超过约180NTU，再甚至通常地不超过约160NTU，再甚至通常地不超过约140NTU，再甚至通常地不超过约120NTU，再甚至通常地不超过约100NTU，再甚至通常地不超过约80NTU，再甚至通常地不超过约60NTU，再甚至通常地不超过约50NTU，再甚至通常地不超过约40NTU，再甚至通常地不超过约30NTU，再甚至通常地不超过约20NTU，再甚至通常地不超过约10NTU，再甚至通常地不超过约5NTU，再甚至通常地不超过约INTU或者再甚至通常地不超过约0.5NTU。在一些实施方案中，含稀土的附聚物的细粒含量典型地不超过约500NTU/g/mL，更典型地不超过约400NTU/g/mL，甚至更典型地不超过约300NTU/g/mL，还甚至更典型地不超过约250NTU/g/mL，再甚至典型地不超过约200NTU/g/mL，再甚至典型地不超过约180NTU/g/mL，再甚至典型地不超过约160NTU/g/mL，再甚至典型地不超过约140NTU/g/mL，再甚至典型地不超过约120NTU/g/mL，再甚至典型地不超过约100NTU/g/mL，再甚至典型地不超过约80NTU/g/mL，再甚至典型地不超过约60NTU/g/mL，再甚至典型地不超过约50NTU/g/mL，再甚至典型地不超过约40NTU/g/mL，再甚至典型地不超过约30NTU/g/mL，再甚至典型地不超过约20NTU/g/mL，再甚至典型地不超过约10NTU/g/mL，再甚至典型地不超过约5NTU/g/mL，再甚至典型地不超过约INTU/g/mL或再甚至典型地不超过约0.5NTU/g/mL。含稀土的附聚物具有纵横比。纵横比为含稀土的附聚物长度对含稀土的附聚物宽度之比。通常地，纵横比为约0.5:1-约5: 1、更通常地为约0.6:1-约1.8: 1、甚至更通常地为约0.7:1-约1.6: 1、还甚至更通常地为约0.8:1-约1.4: 1、或者再甚至更通常地为约0.9:1-约1.2:2。优选地，含稀土的附聚物的纵横比为约1:1。典型地，含稀土的附聚物宽度基本上对应于挤出筛网孔或挤出模头孔的宽度。在一些实施方案中，纵横比为0.5:1-5:1。含稀土的附聚物可具有填充密度。填充密度可通常为约0.8g/cm3、更通常地为约
0.9g/cm3、甚至更通常地为约1.0g/cm3、还甚至通常地为约1.lg/cm3、再甚至更通常地为约
1.2g/cm3、再甚至更通常地为约1.3g/cm3、再甚至更通常地为约1.4g/cm3、再甚至更通常地为约1.5g/cm3、再甚至更通常地为约1.6g/cm3、再甚至更通常地为约1.7g/cm3、再甚至更通常地为约1.8g/cm3、再甚至更通常地为约1.9g/cm3、或者再甚至更通常地为约2.0g/cm3。优选地，填充密度典型地为约1.1-约1.7g/cm3、更优选为约1.2-约1.6g/cm3。甚至更优选地，填充密度为约1.3-约1.5g/cm3。含稀土的附聚物可具有平均附聚物表面积和/或中值附聚物表面积。通常地，含稀土的附聚物的表面积通常为约5-约250m2/g、更通常地为约10-约200m2/g、甚至更通常地为约20-约180m2/g、还甚至更通常地为约20-约150m2/g、再甚至更通常地为约25-约150m2/g、再甚至更通常地为约25-约150m2/g、再甚至更通常地为约25-约100m2/g、且再甚至更通常地为约25-约50m2/g。在一些实施方案中，含稀土的附聚物具有平均附聚物孔体积和/或中值附聚物孔体积。所述平均附聚物孔体积和/或中值附聚物孔体积典型地为至少约0.02cm3/g、更典型地为至少约0.04cm3/g、甚至更典型地为至少约0.06cm3/g、还甚至更典型地为至少约0.08cm3/g、再甚至更典型地为至少约0.lcm3/g、再甚至更典型地为至少约0.2cm3/g、再甚至更典型地为至少约0.3cm3/g、再甚至更典型地为至少约0.5cm3/g、或者再甚至更典型地为至少约lcm3/g。
在一些实施方案中，含稀土的附聚物具有平均附聚物孔尺寸和/或中值附聚物孔尺寸。含稀土的附聚物的平均孔尺寸和/或中值孔尺寸可通常高于约lnm，更通常地高于约2nm,甚至更通常地高于约3nm，还甚至更通常地高于约5nm，再甚至更通常地高于约8nm，再甚至更通常地高于约10nm，再甚至更通常地高于约12nm，再甚至更通常地高于约14nm，再甚至更通常地高于约16nm，再甚至更通常地高于约18nm，再甚至更通常地高于约20nm或者再甚至更通常地高于约25nm。典型地，附聚物的孔尺寸对应于含稀土的附聚物的平均孔直径和/或中值孔直径。优选地，含稀土的附聚物可具有通常约0.02cm3/g-约lcm3/g、更优选约0.1cm3/g-约0.5cm3/g的平均附聚物孔体积和/或中值附聚物孔体积。甚至更优选地，含稀土的附聚物具有约0.1cmVg-约0.2cm3/g的中值附聚物孔体积和/或平均附聚物孔体积。优选地，含稀土的附聚物可具有通常约1-约24nm、更通常地约2_约20nm、且甚至更通常地约2.5-约20nm的平均附聚物孔尺寸和/或中值附聚物孔尺寸。在一种配方中，含稀土的附聚物通常可具有约2-约6nm、且更通常地约2.5-约5.5nm的平均附聚物孔尺寸和/或中值附聚物孔尺寸。在一种配方中，含稀土的附聚物通常可具有约10-约25nm、且更通常地约15-约20nm的平均附聚物孔尺寸和/或中值附聚物孔尺寸。在一些实施方案中，附聚物孔尺寸为如下的平均孔尺寸和/或中值孔尺寸之一:通常至少约3nm、更通常地至少约5nm、甚至更通常地至少约10nm、还甚至更通常地至少约15nm且甚至更通常地至少约20nm，且通常不超过约50nm、更通常地不超过约30nm、甚至更通常地不超过约20nm、还甚至更通常地不超过约15nm、且再甚至更通常地不超过约10nm。附聚物孔体积为如下的平均和/或中值孔体积之一:通常至少约0.0lcmVg,甚至更通常地至少约0.05cm3/g,还甚至更通常地至少约0.10cm3/g，再甚至更通常地至少约0.15cm3/g，再甚至更通常地至少约0.20cm3/g且甚至更通常地至少约0.25cm3/g。在一些配方中，含稀土的附聚物可包括具有约I微米或更大的平均尺寸、中值尺寸和/或P9tl尺寸的含稀土的颗粒。在这样的配方中，含稀土的附聚物可具有通常约Inm-约10nm、更通常地约2nm_约8nm、甚至更通常地约3-约7nm、或者还甚至更通常地约4-约6nm的平均附聚物孔尺寸和/或中值附聚物孔尺寸，以及通常约0.01-约0.10cm3/g、更通常地约0.02-约0.08cm3/g、甚至更通常地约0.03-约0.07cm3/g、或者还甚至更通常地0.4-约0.06cm3/g的附聚物平均和/或中值附聚物孔体积尺寸。该配方的含稀土的附聚物可具有至少约2.5nm且更通常地至少约5nm、且通常不超过约25nm、更通常地不超过约35nm、且甚至更通常地不超过约40nm的附聚物孔直径。此外，该配方的含稀土的附聚物可通常具有至少约0.025cm3/g且甚至更通常地至少约0.05cm3/g的附聚物孔体积。在一些配方中，含稀土的附聚物可包括具有通常小于约I微米的平均尺寸、中值尺寸和/或P9tl尺寸的含稀土的颗粒。在这样的配方中，含稀土的附聚物可具有通常约5-约30nm、更通常地约10-约25nm、甚至更通常地约16-约20nm、或者还甚至更通常地约17-约19nm的平均和/或中值附聚物孔尺寸，以及通常约0.01-约0.9cm3/g、更通常地约0.03-约0.7cm3/g、甚至更通常地约0.05-约0.5cm3/g、或者还甚至更通常地0.1-约0.3cm3/g的附聚物的平均和/或中值附聚物孔体积尺寸。该配方的含稀土的附聚物可通常具有至少约10nm、更通常地至少约15nm、甚至更通常地至少约20nm、且还甚至更通常地至少约25nm、且不超过约75nm、更通常地不超过约50nm、更通常地不超过约40、且甚至更通常地不超过约35nm的附聚物孔直径。此外，该配方的含稀土的附聚物可通常具有至少约0.lcm3/g且甚至更通常地至少约15cm3/g的附聚物孔体积。不期望受限于任何理论，据信对于含稀土的附聚物的污染物移除性能而言，附聚物的表面积、孔尺寸和/或孔体积是重要的贡献者。更具体地，附聚物的表面积、孔尺寸和/或孔体积越大，含稀土的附聚物的污染物移除能力和/或效率越高。含稀土的附聚物具有聚合物材料的重量百分比。含稀土的附聚物中的聚合物材料的重量百分比在本文中称为“重量％聚合物”。在一些实施方案中，含稀土的附聚物和/或干燥线材、固化线材、粉碎线材及过滤器介质线材中的一种或多种典型地具有不超过约0.1重量％聚合物，更典型地具有不超过约0.5重量％聚合物，甚至更典型地具有不超过约I重量％聚合物，还甚至更典型地具有不超过约2重量％聚合物，再甚至更典型地具有不超过约3重量％聚合物，再甚至更典型地具有不超过约4重量％聚合物，再甚至更典型地具有不超过约5重量％聚合物，再甚至更典型地具有不超过约6重量％聚合物，再甚至更典型地具有不超过约7重量％聚合物，再甚至更典型地具有不超过约8重量％聚合物，再甚至更典型地具有不超过约10重量％聚合物，再甚至更典型地具有不超过约12重量％聚合物或者再甚至更典型地具有不超过约15重量％聚合物。优选地，含稀土的附聚物通常具有约0.1-约15重量％聚合物，更通常地约
0.5-约12重量％聚合物，甚至更通常地约1-约5重量％聚合物且还甚至更通常地约1-约3重量％聚合物。在一些实施方案中，含稀土的附聚物具有约2重量％聚合物。含稀土的附聚物具有含稀土的颗粒的重量百分比。在一些实施方案中，含稀土的颗粒典型地具有高于约88重量％的含稀土的颗粒，更典型地高于约90重量％的含稀土的颗粒，甚至更典型地具有高于约92重量％的含稀土的颗粒，还甚至更典型地具有高于约93重量％的含稀土的颗粒，再甚至更典型地具有高于约94重量％的含稀土的颗粒，再甚至更典型地具有高于约95重量％的含稀土的颗粒，再甚至更典型地具有高于约96重量％的含稀土的颗粒，再甚至更典型地具有高于约97重量％的含稀土的颗粒，再甚至更典型地具有高于约98重量％的含稀土的颗粒，再甚至更典型地具有高于约99重量％的含稀土的颗粒，且再甚至更典型地具有高于约99.5重量％的含稀土的颗粒。在一些实施方案中，含稀土的附聚物通常具有约90-约99.9重量％的含稀土的颗粒，更通常地约95-约99.5重量％的含稀土的颗粒，且甚至更通常地约97-约99重量％的含稀土的颗粒。在一些实施方案中，含稀土的附聚物具有约98重量％的含稀土的颗粒。含稀土的附聚物可具有改善的可润湿性和/或污染物(如砷)移除能力。此外，含稀土的附聚物可对流体流动是可透过的且具有低的流动阻力，优选对于含水流体流动。作为实例，跨越含稀土的附聚物的床的压力降典型地可小于约lOOpsi，更典型地小于约90psi，甚至更典型地小于约80psi，还甚至更典型地小于约70psi，再甚至更典型地小于约60psi，再甚至更典型地小于约50psi，再甚至更典型地小于约40psi，再甚至更典型地小于约30psi，再甚至更典型地小于约20psi，再甚至更典型地小于约lOpsi，或者再更通常地小于约5psi。在通过沉淀或吸(取决于溶液条件)而移除各种污染物例如生物材料(如细菌、真菌、朊病毒、以及其它细菌(其它微生物))、化学战剂、农药、杀虫剂、灭鼠剂、除草剂、含氧阴离子、以及其它污染物方面，含稀土的附聚物可为高度有效的。稀土可为能溶的稀土组合物、不溶的稀土组合物、或者包含能溶的及不溶的稀土组合物的组合物。优选不溶的稀土组合物。特别优选的稀土组合物为二氧化铈。在一些实施方案中，还可通过烧结和/或通过压制而制得含稀土的附聚物。然后，将附聚物粉碎至所需的粒径范围和/或粒径分布。通常地，由通过烧结和压制制得的附聚物形成的颗粒可形成大量细粒。在粘结剂存在下的烧结可增强附聚物并且可减少含稀土的附聚物的细粒含量。压实机的非限制性实例为辊压式压实机。典型地，压制可处于高压和/或高温下。在加压致密化之前，使用例如转动叶片混合机，使粉状的聚合物粘结剂及稀土颗粒在干燥状态下混合。如果使用粘结剂，粘结剂必须是热稳定的且与含稀土材料相容。粘结剂的氧化可在高温和/或高压下发生，导致粘结剂降解并甚至燃烧。由于含稀土的颗粒的脆性，通常不优选该技术。此外，通常不优选熔融附聚技术。在一些实施方案中，附聚物可用于从流体中除去一种或多种污染物。含污染物的流体可包含气体或液体。优选地，所述气体包括空气且所述液体包括含水物流。所述污染物可包括生物污染物、细菌、微生物、化学污染物、化学药剂、或者它们的组合和/或混合物。所述污染物可为砷、砷酸盐、亚砷酸盐、氟化物、药物、个人护理化学品、农药、杀虫剂、除草齐 、灭鼠剂、杀真菌剂、腐殖酸、丹宁酸、含氧阴离子、染料(包括染料载体和染料中间体)、颜料、着色剂、油墨、化学污染物、或者它们的混合物。术语“生物污染物”、“细菌(microbe) ”、“微生物(microorganism) ”等包括细菌(bacteria)、真菌、原生动物、病毒、霉菌、藻类以及可在气体和/或水溶液中发现的其它生物体和病原物质。生物污染物的具体的非限制性实例可包括:细菌，例如大肠杆菌、粪链球菌、志贺氏菌属菌种、钩端螺旋体、嗜肺性军团病杆菌(Legimella pneumophila)、小肠结肠炎耶尔森氏菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、土生克雷伯菌、炭疽杆菌、霍乱弧菌、和伤寒沙门氏菌；病毒，例如甲型肝炎、诺如病毒(noroviruse)、轮状病毒和肠道病毒；原生动物，例如痢疾内变形虫、贾第鞭毛虫、小球隐孢子虫等。生物污染物还可包括各种虽然通常是非病原的但有利地去除的物质例如真菌或藻类。这样的生物污染物如何存在于气体和/或含水环境中的，通过天然存在还是通过有意或无意的污染，是本发明不限制的。术语“化学污染物”或“化学药剂”包括已知的化学战剂和工业化学品和例如染料、颜料、油墨、染料中间体 、染料载体、农药、杀虫剂和化肥的材料。在一些实施方案中，所述化学污染物可包括有机硫药剂、有机磷药剂或它们的混合物中的一种或多种。这样的药剂的具体的非限制性实例包括:氟代膦酸O-烷基酯，例如沙林和索曼；氨基氰膦酸O-烷基酯，例如塔崩；烧基硫代勝酸O-烧基s_2_ _■烧基氣乙酷和相应的烧基化或质子化的盐，例如VX;芥子化合物，包括2-氯乙基氯甲基硫醚、双(2-氯乙基)硫醚、双(2-氯乙基硫基)甲烷、1,2-双(2-氯乙基硫基)乙烷、1,3-双(2-氯乙基硫基)-正丙烷、1,4-双(2-氯乙基硫基)_正丁烷、1，5_双(2-氯乙基硫基)-正戊烷、双(2-氯乙基硫基甲基)醚和双(2-氯乙基硫基乙基)醚；路易氏毒气，包括2-氯乙烯基二氯胂、双(2-氯乙烯基)氯胂、三(2-氯乙烯基)胂；双(2-氯乙基)乙胺和双(2-氯乙基)甲胺；蛤蛘毒素；蓖麻毒素；烷基膦酰二氟；亚膦酸烷基酯；氯沙林；氯索曼；胺吸磷；1，1,3, 3，3-五氟-2-(三氟甲基)-1-丙烯；二苯乙醇酸3-奎宁环基酯；甲基膦酰二氯；甲基膦酸二甲酯；二烷基氨基膦酰二卤；氨基磷酸烧基酯；二苯基轻基乙酸；喹核_3_醇；二烧基氨乙基-2-氯；二烧基氨基乙烧-2-醇；二烷基氨基乙烷-2-硫醇；硫二甘醇；频哪醇；碳酰氯；氯化氰；氰化氢；三氯硝基甲烷；磷酰氯；三氯化磷；五氯化磷；烷基磷酰氯；亚磷酸烷基酯；三氯化磷；五氯化磷；亚磷酸烷基酯；一氯化硫；二氯化硫；以及亚硫酰氯。可有效地用本文中所述的组合物处理的工业化学品和材料的非限制性实例包括具有阴离子官能团的材料(例如磷酸盐、硫酸盐和硝酸盐)、具有电负性和/或吸电子性的官能团和/或元素的材料(例如氯化物、氟化物、溴化物、醚和羰基化物)。具体的非限制性实例可包括:乙醛、丙酮、丙烯醛、丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯腈、艾氏剂/狄氏齐U、氨、苯胺、砷、莠去津、钡、联苯胺、2，3-苯并呋喃、铍、1，I’-联苯、二(2-氯乙基)醚、二(氯甲基)醚、溴二氯甲烷、溴仿、溴化甲烷、1，3- 丁二烯、1- 丁醇、2- 丁酮、2- 丁氧基乙醇、丁醛、二硫化碳、四氯化碳、硫化羰、氯丹、十氯酮和十二氯五环癸烷、毒虫畏、氯化二苯并-对-二.曝-英(CDD)、氯、氯苯、氯化二苯并呋喃(CDF)、氯乙烷、氯仿、氯化甲烷、氯化苯酚、毒死蜱、钴、铜、杂酚油、甲酚、氰化物、环己烷、DDT、DDE、DDD、DEHP、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、二嗪农、二溴氯丙烧、I, 2- 二溴乙烧、I, 4- 二氯苯、3，3’ - 二氯联苯胺、1，1- 二氯乙烧、I, 2- 二氯乙烷、1，1- 二氯乙烯、1，2- 二氯乙烯、1，2- 二氯丙烷、1，3- 二氯丙烯、2，2- 二氯乙烯基二甲基磷酸酯、邻苯二甲酸二乙酯、甲基膦酸二异丙酯、邻苯二甲酸二正丁酯、乐果、1，3-二硝基苯、二硝基甲酚、二硝基苯酚、2，4- 二硝基甲苯和2，6- 二硝基甲苯、1，2- 二苯肼、邻苯二甲酸二正辛基酯(DNOP)U, 4- 二.曝:烧、二曝英、乙拌磷、硫丹、异狄氏剂、乙硫磷、乙苯、环氧乙烷、乙二醇、乙基对硫磷、倍硫磷、氟化物、甲醛、氟利昂113、七氯和环氧七氯、六氯苯、六氯丁二烯、六氯环己烷、六氯环戊二烯、六氯乙烷、六亚甲基二异氰酸酯、己烷、2-己酮、HMX(奥克托今)、液压流体、肼、硫化氢、碘、异佛尔酮、马拉硫磷、MB0CA、甲胺磷、甲醇、甲氧基氯、2-甲氧基乙醇、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲硫醇、甲基对硫磷、甲基叔丁基醚、甲基氯仿、二氯甲烷、亚甲基双苯胺、甲基丙烯酸甲酯、甲基-叔丁基醚、十二氯五环癸烷和十氯酮、久效磷、N-亚硝基二甲胺、N-亚硝基二苯胺、N-亚硝基二 -正-丙胺、萘、硝基苯、硝基苯酚、全氯乙烯、五氯苯酚、苯酚、磷胺、磷、多溴联苯(PBB)、多氯联苯(PCB)、多环芳烃(PAH)、丙二醇、邻苯二甲酸酐、除虫菊酯和拟除虫菊酯、吡啶、RDX(三次甲基三硝基胺)、硒、苯乙烯、二氧化硫、三氧化硫、硫酸、1，1,2, 2-四氯乙烷、四氯乙烯、三硝基苯甲硝胺、铊、四氯化物、三氯苯、1，I, 1-三氯乙烷、1，1,2-三氯乙烷、三氯乙烯(TCE)、1，2，3-三氯丙烷、
I,2，4-三甲基苯、1，3，5-三硝基苯、2，4，6-三硝基甲苯(TNT)、乙酸乙烯酯和氯乙烯。“染料”为能溶于施用介质的着色剂，通常是透明的。染料根据化学结构、用途或施用方法分类。它们由对染料颜色负责的原子基团(称为生色团)以及对染料颜色的强度负责的原子基团(称为助色团)组成。例如，染料的化学结构分类采用诸如如下的术语:偶氮染料(例如，单偶氮、双偶氮、三偶氮、多偶氮、羟基偶氮、羰基偶氮、碳环偶氮、杂环偶氮(例如，吲哚、吡唑啉酮和吡啶酮)、偶氮苯酚、氨基偶氮、和金属化(例如，铜(II)、铬(III)、和钴(III))偶氮染料、以及它们的混合物)、蒽醌(例如，四取代、二取代、三取代和单取代的蒽醌染料(例如喹啉)、金属络合(premetallized)的蒽醌染料(包括多环醌)、以及它们的混合物)、苯并二呋喃酮染料、多环芳族羰基染料、靛类染料、聚次甲基染料(例如，氮杂羰花青、二氮杂羰花青、菁、半菁和二氮杂半菁染料、三唑鐵、苯并噻唑鐵(benothiazolium)、以及它们的混合物)、苯乙烯基染料(例如，二氰基乙烯基、三氰基乙烯基、四氰基辛烯染料)、二芳基碳鎗染料、三芳基碳鎗染料、以及它们的杂环衍生物(例如，三苯甲烷、二苯甲烷、噻嗪、三苯二噁嗪、焦宁(咕吨)衍生物、以及它们的混合物)、酞菁染料(包括金属化的酞菁染料)、喹酞酮染料、硫化染料(例如吩噻嗪酮硫杂蒽酮)、硝基和亚硝基染料(例如，硝基二苯胺、邻亚硝基苯酚的金属络合物衍生物、萘酚的衍生物、以及它们的混合物)、芪染料、甲臜染料、腙染料(例如，同分异构的2-苯基偶氮基-1-萘酚、1-苯基偶氮基-2-萘酚、偶氮吡唑啉酮、偶氮吡啶酮和偶氮乙酰乙酰替苯胺)、吖嗪染料、咕吨染料、三芳基甲烷染料、吖嗪染料、吖啶染料、噁嗪染料、吡唑染料、吡唑酮染料、吡唑啉染料、吡唑酮染料、香豆素染料、萘二甲酰亚胺染料、类胡萝卜素染料(例如，醛式类胡萝卜素、β_胡萝卜素、角黄素和阿朴-8’-胡萝卜素醛)、黄酮醇染料、黄酮染料、苯并二氢吡喃染料、苯胺黑染料、超静定结构、碱性染料、喹吖啶酮染料、甲臜染料、三苯二噁嗪染料、噻嗪染料、酮胺染料、焦糖染料、聚(甲基丙烯酸羟乙酯)_染料共聚物、核黄素、以及它们的共聚物、衍生物和混合物。染料的施用方法分类采用如下术语:反应性染料、直接染料、媒染染料、颜料染料、阴离子染料、显色染料、还原染料、硫化染料、分散染料、碱性染料、阳离子染料、溶剂染料、以及酸性染料。“染料载体”或染色促进剂使得染料能够渗透到纤维(特别是聚酯、乙酸纤维素、聚酰胺、聚丙烯酸类及三乙酸纤维素纤维)中。染料载体向纤维中的渗透降低纤维的玻璃化转变温度Tg并使不溶于水的染料进入到纤维中。大部分染料载体是芳族化合物。染料载体的实例包括酹(例如，邻-苯基苯酹、对-苯基苯酹、和甲基crestotinate)、氯化芳烃(例如，邻-二氯苯和1，3，5-三氯苯)、芳族烃和醚(例如，联苯、甲基联苯、二苯醚、1-甲基萘和2-甲基萘)、芳族酯(例如，苯甲酸甲酯、苯甲酸丁酯和苯甲酸苄酯)、以及邻苯二甲酸酯(例如，邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯和对邻苯二甲酸二甲酯)。“染料中间体”是指染料前体或中间体。如本文中所使用的染料中间体包括初级中间体和染料中间体两者。染料中间体通常分为:碳环，例如苯、萘、磺酸、重氮基-1，2，4-酸、蒽醌、酚、氨基噻唑硝酸盐、芳基重氮鎗盐、芳基烷基砜、甲苯、茴香醚、苯胺、酰苯胺和柯嗪；及杂环，例如吡唑啉酮、吡啶、吲哚、三唑、氨基噻唑、氨基苯并噻唑、苯并异噻唑、三嗪和噻吩。“油墨”是指用于使表面着色以产生图案、文本或图样的含各种颜料和/或染料的液体或糊料。液体油墨通常用于以钢笔、画笔或羽毛笔进行绘画和/或书写。糊料油墨通常比液体油墨稠。糊料油墨广泛用于凸版印刷和平版印刷。“颜料”是由于波长选择性吸收而改变反射光或透射光的颜色的合成或天然(生物或矿物)材料。该物理过程不同于其中材料发光的突光、磷光及其它形式的发光。颜料可包含无机和/或有机材料。无机颜料包括元素、它们的氧化物、混合氧化物、硫化物、铬酸盐、硅酸盐、磷酸盐和碳酸盐。无机颜料的实例包括镉颜料、碳颜料(如炭黑)、铬颜料(如氢氧化铬绿和氧化铬绿)、钴颜料、铜颜料(如叶绿酸和叶绿酸铜钠钾)、连苯三酚、叶蜡石、银、铁氧化物颜料、粘土土质颜料、铅颜料(如乙酸铅)、汞颜料、钛颜料(如二氧化钛)、群青颜料、铝颜料(如矾土、氧化铝和铝粉)、铋颜料(如钒酸铋、柠檬酸铋和氯氧化铋)、青铜粉、碳酸钙、铬-钴-铝氧化物、氰化物铁颜料(如亚铁氰化铁铵、三价铁和亚铁氰化物)、锰紫、云母、锌颜料(如氧化锌、硫化锌和硫酸锌)、尖晶石、金红石、锆颜料(如氧化锆和锆石)、锡颜料(如锡石)、铺颜料、络酸铅颜料、发光颜料、锋锁白(其为硫化锋和硫酸锁的混合物)、金属效果颜料、珠光颜料、透明颜料、以及它们的混合物。合成有机颜料的实例包括柠檬酸铁铵、葡萄糖酸亚铁、二羟基丙酮、愈创烯、以及它们的混合物。来自生物来源的有机颜料的实例包括茜素、深茜红、藤黄、胭脂虫红、甜菜花青素、甜菜黄素、花青素、苏木提取物、珍珠粉、辣椒粉、辣椒粉油树脂、藏红花、姜黄、姜黄油树脂、茜素玫瑰红、靛蓝、印度黄、万寿菊粉和提取物、泰尔紫、干藻粉、指甲花、果汁、蔬菜汁、烘烤的部分脱脂煮棉籽粉、喹吖唳酮、品红、酞菁绿、酞菁蓝、酞菁铜、靛蒽醌(indanthone)、三芳基碳鐵磺酸盐、三芳基碳鎗PTMA盐、三芳基碳鎗Ba盐、氯化三芳基碳鎗、多氯代铜酞菁、多溴氯代铜酞菁、单偶氮、双偶氮吡唑啉酮、单偶氮苯并咪唑酮、芘酮、萘酚AS、β -萘酚红、萘酚AS、双偶氮吡唑啉酮、BONA, β萘酚、三芳基碳鎗PTMA盐、双偶氮缩合物、蒽醌、茈、吡咯并吡咯二酮、二噁嗪、二芳基化物、异二氢吲哚酮、喹酞酮、异吲哚啉、单偶氮苯并咪唑酮、单偶氮吡唑啉酮、双偶氮苯并咪唑酮、联苯胺黄、二硝基苯胺橙、吡唑啉酮橙、对位红、立索尔颜料、偶氮缩合物、色淀、二芳基吡咯并吡咯、硫靛蓝、氨基蒽醌、二噁嗪、异二氢吲哚酮、异吲哚啉和喹酞酮颜料、以及它们的混合物。颜料可包括仅一种化合物(例如单一金属氧化物)或多种化合物。包含颜料(inclusion pigment)、封装颜料和锌钡白是多化合物颜料的实例。典型地,颜料是分散于液体中的具有范围约0.1-约0.3 μ m平均粒径的固态不溶粉末或颗粒。所述液体可包括液态树脂、溶剂、或者两者。含颜料的组合物可包括增量剂和遮光剂。实施例实施例1该实施例描述使用二氧化铺以及包含Aquatec Kynar-丙烯酸类聚合物和碳二亚胺交联剂的乳液的附聚过程。在搅拌下，向包含49mL蒸懼水的250mL杯子中加入4.57g的47重量％Aquatec Kynar-丙烯酸类水溶液和1.34g的40重量％碳二亚胺水溶液，以形成丙烯酸类/碳二亚胺乳液。向所述丙烯酸类/碳二亚胺乳液中加入134.13g的粒状二氧化铈(CeO2),以形成颗粒混合物。该134.13g的粒状CeO2分两批(in two increments)加入,第一批为约IOOg且第二批为约34.13g。所述二氧化铈颗粒具有约30-约50微米的粒径。将所述颗粒混合物转移到Keyence杂化混合机中，并混合两次，以产生湿附聚颗粒的糊料。每次混合的时间为约30秒。将所述糊料转移到配有0.6mm筛网的篮式挤出机中，并挤出通过该筛网以形成线材。将所述线材挤出到具有约60-约70摄氏度的温度的循环热空气流中。收集所述挤出线材，并在约60摄氏度的温度下的炉中干燥约2小时。在炉干燥后，使所述挤出线材在约120摄氏度的温度下固化约2小时。使所述固化线材打断为较短的线材。通过一组不同尺寸的筛网筛分所述较短的线材。所述筛网尺寸为约106-约850 μ m。通过每个所述不同尺寸的筛网收集所述较短的线材的不同尺寸的级分。收集每种不同尺寸的级分并称重。所述较短的线材包括附聚的二氧化铈，更具体地以使用碳二亚胺交联的AquatecKynar-丙烯酸类聚合物附聚的二氧化铈。实施例2二氧化铈(CeO2)可有效地从含砷的水中除去砷。更特别地，可通过粒状二氧化铈的滤床从含砷的水中除去砷。但是，粒状二氧化铈可包含细粒。当该滤床在高流量下被挑战时，所述细粒可产生显著的压力降。在该实施例中，二氧化铈滤床由用以形成所述较短的线材的微米粒状CeO2 (粒径约30-约50微米)制成。当该滤床在约0.5床体积/分钟的流量下被挑战时，产生约17psi的压力降。然而，当附聚二氧化铈在相似的流量条件被挑战时，产生低得多的压力降。例如，当床包含实施例1的约425-约600微米附聚材料时，产生小于约Ipsi的压力降。实施例3该实施例显示:二氧化铈的附聚基本上不削弱二氧化铈从含砷的水中有效除去砷的能力。将约76g的实施例1的附聚介质形成为63cm3的滤床。用该63cm3的附聚介质滤床处理具有约300ppb砷的含砷(V)的水。在50ppb砷的透过限值之前，处理约388L的含砷(V)的水(参见图14)。实施例4在该实施例中，测定附聚二氧化铈从含砷溶液中除去砷的效力。该效力测试在约0.67床体积/分钟的暴露速率下进行。由移除等温线得到砷移除能力。所述移除等温线使用如下测定:20mg附聚二氧化铺样品,所述样品暴露于0.5L的500ppb含砷(III)去离子水溶液约24小时(参见表I和图3)。对具有pH6.5、7.5和8.5的pH值的含砷溶液，测定pH对砷移除等温线的影响。使用0.125mMol的4-(2-羟乙基)_1_哌嗪乙烷磺酸(HEPES)，将所述含砷(III)溶液缓冲至它们各自的PH值。所述含砷(III)溶液的分析发现在该测试期间在溶液中显著量的砷(V)。所述等温线测量表明在所测试的pH6.5-pH8.5的范围内由附聚二氧化铈去除砷(III)方面可忽略不计的变化。表I
权利要求
1.方法，包括: 使含脆性金属氧化物的颗粒与含聚合物材料的粘结剂乳液接触以形成粘性粘结剂混合物；和 挤出所述粘结剂混合物以形成包含所述聚合物材料和含稀土氧化物的颗粒的含金属氧化物的附聚物。
2.权利要求1的方法，其中所述粘结剂混合物包含约0.1-约5重量％的所述聚合物材料和约50-90重量％的所述脆性金属氧化物，且其余为水，其中将所述粘结剂混合物通过筛网或模头之一挤出到具有约50华氏度-约140华氏度的温度的空气流中以形成挤出物。
3.权利要求2的方法，进一步包括以下之一或两者: 在不超过约100摄氏度的温度下干燥所述挤出物；和 使所述聚合物材料交联。
4.权利要求3的方法，其中所述交联包括以下的一种或多种: 在约20摄氏度-约200摄氏度的温度下固化； 施加紫外能； 施加电子束； 以阳离子引发剂引发交联； 以阴离子引发剂引发交联；和 以自由基引发剂引发交联。`
5.权利要求2的方法，其中所述脆性金属氧化物为稀土氧化物，该方法进一步包括: 通过使所述挤出物粉碎形成所述附聚物，其中所述含金属氧化物的附聚物具有约0.5:1-约5:1的含金属氧化物的附聚物长度对含金属氧化物的附聚物宽度的纵横比。
6.权利要求1的方法，其中所述脆性金属氧化物颗粒主要包括二氧化铈，其中所述粘结剂乳液为聚丙烯酸酯水乳液。
7.权利要求1的方法，其中所述粘结剂乳液包含约35-约75重量％的固体物，和其中所述含金属氧化物的附聚物包含约0.5重量％-约5重量％的所述聚合物材料。
8.权利要求1的方法，其中所述脆性金属氧化物为稀土氧化物，其中所述稀土氧化物为具有以下的颗粒形式: 约I微米或更大的平均尺寸、中值尺寸和/或？9(!尺寸； 约50-约250m2/g的平均表面积和/或中值表面积； 约0.01-约0.1cmVg的平均孔体积和/或中值孔体积；和 约1-约IOnm的平均孔尺寸和/或中值孔尺寸。
9.权利要求1的方法，其中所述脆性金属氧化物为稀土氧化物，其中所述稀土氧化物为具有以下的颗粒形式: 小于约I微米的平均尺寸、中值尺寸和/或P9tl尺寸； 约5-约80m2/g的平均表面积和/或中值表面积； 约0.01-约lcm3/g的平均孔体积和/或中值孔体积；和 约5-约30nm的平均孔尺寸和/或中值孔尺寸。
10.权利要求2的方法，其中所述含金属氧化物的附聚物具有: 约1-约30nm的平均孔尺寸和/或中值孔尺寸；约0.0l-约IcmVg的平均孔体积尺寸和/或中值孔体积尺寸；和 约5-约250m2/g的平均表面积和/或中值表面积。
11.权利要求1的方法，其中所述含金属氧化物的附聚物具有约300-约500微米的平均尺寸、中值尺寸和/或平均P9tl尺寸；和所述聚合物材料包括自交联聚丙烯酸酯。
12.方法，包括: 使含脆性金属氧化物的颗粒与粘结剂接触以形成粘结剂混合物；和挤出所述粘结剂混合物以形成含金属氧化物的附聚物，其中，在挤出期间，所述粘结剂混合物在受迫通过筛网或模头之前未被加热，其中当通过所述筛网或模头时，粘结剂混合物温度升高不超过10摄氏度。
13.权利要求12的方法，其中所述含脆性金属氧化物的颗粒主要包括二氧化铈，其中所述聚合物材料包括聚丙烯酸酯，其中所述含金属氧化物的附聚物具有约0.5:1-约5:1的长度对宽度的纵横比。
14.权利要求12的方 法，其中所述粘结剂包括聚合物材料的水乳液，其中所述粘结剂乳液具有约25-约75重量％的固体物，其中在挤出期间形成挤出物，所述方法进一步包括: 使所述挤出物粉碎以形成所述含金属氧化物的附聚物。
15.权利要求14的方法，进一步包括以下之一或两者: 使所述挤出物干燥；和 使所述挤出物固化。
16.权利要求15的方法，其中干燥温度为约5摄氏度-约130摄氏度，其中所述固化包括将所述挤出物加热至约20摄氏度-约200摄氏度的温度。
17.权利要求14的方法，其中所述粘结剂包括聚合物材料，其中以干基计，所述粘结剂混合物包含约1-约20重量％的所述聚合物材料且其余为所述含脆性金属氧化物的颗粒。
18.权利要求12的方法，其中所述粘结剂包括热固性聚合物材料，其中所述含金属氧化物的附聚物具有: 约1-约30nm的平均孔尺寸和/或中值孔尺寸； 约0.01-约IcmVg的平均孔体积尺寸和/或中值孔体积尺寸；和 约5-约250m2/g的平均表面积和/或中值表面积。
19.权利要求18的方法，其中所述聚合物材料包括聚丙烯酸酯，其中所述聚合物材料基本上是C阶段的，其中所述脆性金属氧化物包括稀土氧化物，其中所述稀土氧化物包括具有以下的颗粒: 小于约I微米的平均尺寸、中值尺寸和/或P9tl尺寸； 约5-约80m2/g的平均表面积和/或中值表面积； 约0.05-约0.5cm3/g的平均孔体积和/或中值孔体积；和 约5-约30nm的平均孔尺寸和/或中值孔尺寸。
20.权利要求18的方法，其中所述聚合物材料包括聚丙烯酸酯，其中所述聚合物材料基本上是C阶段的，其中所述脆性金属氧化物包括稀土氧化物，其中所述稀土氧化物包括具有以下的颗粒: 最小约I微米的平均尺寸、中值尺寸和/或P9tl尺寸； 约50-约250m2/g的平均表面积和/或中值表面积；约0.0l-约lcm3/g的平均孔体积和/或中值孔体积；和 约1-约15nm的平均孔尺寸和/或中值孔尺寸。
21.权利要求12的方法，其中含稀土的附聚物具有不超过约500NFU的细粒含量。
22.组合物，包含: 约0.5-约10重量％的热固性聚合物材料；和 约90-约99.5重量％的含稀土氧化物的颗粒。
23.权利要求22的组合物，其中所述热固性聚合物材料基本上是C阶段的。
24.权利要求22的组合物，其中所述聚合物材料包括聚丙烯酸酯，其中所述含稀土氧化物的颗粒包含合成制备的二氧化铈，其中所述含稀土氧化物的颗粒具有: 约I微米或更大的平均尺寸、中值尺寸和/或？9(!尺寸； 约50-约250m2/g的平均表面积和/或中值表面积； 约0.01-约0.1cmVg的平均孔体积和/或中值孔体积；和 约1-约IOnm的平均孔尺寸和/或中值孔尺寸。
25.权利要求22的组合物，其中所述聚合物材料包括聚丙烯酸酯，其中所述含稀土氧化物的颗粒包含合成制备的二氧化铈且具有小于约I微米的平均尺寸、中值尺寸和/或Pw尺寸，其中所述含稀土和氧化物的颗粒具有: 约5-约80m2/g 的平均表面积和/或中值表面积； 约0.01-约lcm3/g的平均孔体积和/或中值孔体积；和 约5-约30nm的平均孔尺寸和/或中值孔尺寸。
26.权利要求22的组合物，其中所述组合物为具有以下的附聚物形式: 约0.5:1-约5:1的附聚物长度对附聚物宽度的纵横比； 约1-约30nm的平均孔尺寸和/或中值孔尺寸；和 约0.01-约IcmVg的平均孔体积尺寸和/或中值孔体积尺寸；和 约5-约250m2/g的平均表面积和/或中值表面积。
27.权利要求26的组合物，具有约1.1-约1.7g/cm3的填充密度。
28.权利要求26的组合物，其中至少约75重量％的附聚物具有约300-约500微米的平均尺寸和/或中值尺寸。
29.设备，包含22的组合物，其中所述组合物从流体中基本上除去一种或多种污染物。
30.权利要求29的设备，其中所述流体包括气体或液体。
31.权利要求30的设备，其中所述流体包括水。
32.权利要求29的设备，其中所述设备为如下的一种或多种形式:过滤器、滤床、滤柱、流化滤床、滤块、滤毡、或者它们的组合。
33.权利要求29的设备，其中所述一种或多种污染物包括砷、砷酸盐和亚砷酸盐。
34.权利要求29的设备，其中所述一种或多种污染物包括生物污染物、细菌、微生物、化学污染物、化学药剂、药物、个人护理化学品、农药、杀虫剂、除草剂、灭鼠剂、杀真菌剂、腐殖酸、丹宁酸、含氧阴离子、染料、染料载体、染料中间体、颜料、着色剂、油墨、化学污染物、或者它们的混合物。
35.权利要求22的组合物，进一步包含吸在所述含稀土氧化物的颗粒上的以下的一种或多种:砷、砷酸盐、亚砷酸盐、生物污染物、细菌、微生物、化学污染物、化学药剂、药物、个人护理化学品、农药、杀虫剂、除草剂、灭鼠剂、杀真菌剂、腐殖酸、丹宁酸、含氧阴离子、染料、染料载体、染料中间体、颜料`、着色剂、油墨、化学污染物、或者它们的混合物。
全文摘要
本发明总体上涉及脆性金属氧化物附聚物，且特别涉及包含聚合物粘结剂及高表面积的含稀土材料的附聚物。
文档编号C02F1/28GK103201008SQ201180048382
公开日2013年7月10日 申请日期2011年8月8日 优先权日2010年8月6日
发明者J.伯巴, C.哈斯勒, C.怀特黑德, J.A.卢波, J.拉罗, C.沃德格斯, B.莱特 申请人:莫利康普矿物有限责任公司