为含碳固体（例如，碳基载体）的表 面与含氮化学物质和含硫化学物质的热反应产物。
[0038] 在一个实施例中，包含含氮化学物质和/或含硫化学物质的化合物具有不超过 800、600、500、400,或甚至200克/摩尔的分子量。化合物的分子量需要适合于所用的碳基 载体的性质。
[0039] 在一个实施例中，含氮化学物质和含硫化学物质是相同的化合物。
[0040] 在一个实施例中，含氮化学物质和含硫化学物质是盐。
[0041] 在一个实施例中，盐由式[C]+yJArxy表示，其中[C]为阳离子；[A]为阴离子；并且 X和y独立地为至少1。这些盐包含至少一个硫原子和至少一个氮原子。
[0042] 在一个实施例中，阳离子为含氮碱的共轭酸并且包含至少一个氮原子。示例性阳 离子包括：铵根及其烷基化或芳基化衍生物（例如，（NH 4)+、（NH3CH3)+，等等）、胍If、咪唑 键、吗啉镶、苯胺键、硫代吗啉鐵、吡啶鐘以及它们的组合。
[0043] 在另一个实施例中，阳离子包含至少一个硫原子。示例性阳离子包括：三甲基硫 +雜、三甲基硫氧?以及它们的组合。
[0044] 在另一个实施例中，阳离子包含至少一个硫原子和至少一个氮原子。示例性阳离 子包括吩噻嗪眷翁。
[0045] 在一个实施例中，阴离子包含至少一个硫原子。示例性阴离子包括：硫酸根、硫酸 氢根、亚硫酸根、硫酸氢根、多硫根、氨基磺酸根、连多硫酸根[即Sx(SO 3)22I以及它们的组 合。
[0046] 在另一个实施例中，阴离子包含至少一个氮原子。示例性阴离子包括：氰酸根、胍、 咪唑、吡啶、三唑以及它们的组合。
[0047] 在另一个实施例中，阴离子包含至少一个硫原子和至少一个氮原子。示例性阴离 子包括：硫代硫酸根、硫氰酸根以及它们的组合。
[0048] 在一个实施例中，盐可为含金属盐，例如硫氰酸钾或硫氰酸钠。
[0049] 在另一个实施例中，活性的除氯胺材料为含硫和含氮材料与碳基载体的热反应产 物。示例性含硫和含氮材料包括：硫代吗啉、吩噻嗪、2_巯基吡啶、硫脲以及它们的组合。
[0050] 在另一个实施例中，含氮的碳与元素硫反应。
[0051] 在另一个实施例中，活性的除氯胺材料可使用热液工艺制备以产生硫和氮掺杂的 碳，如 Wohlgemuth 等人在 Green Chemistry, 2012, 14, 741andl515 (《绿色化学》，2012 年， 第14卷，第741页和第1515页）中所述。
[0052] 将含氮化学物质和含硫化学物质在存在含碳固体（或碳基载体）的情况下进行热 处理以形成活性的除氯胺材料。活性的除氯胺材料为（i)碳基载体的表面与（ii)含氮化 学物质和含硫化学物质的热反应产物（例如，本文所公开的盐的热分解的产物）。
[0053] 将含氮化学物质和含硫化学物质与碳基载体混合，并在热存在下反应以形成载 体。碳基载体可为颗粒状材料、粉末材料、纤维、管、幅材或泡沫。
[0054] 在一个实施例中，对于碳基载体优选的是多孔的。例如，多孔的性质将允许提供用 于除氯胺的更多的表面积。优选地，碳基载体具有高表面积（例如，至少100、500、600或甚 至 700m2/g;和基于 BET^runauer Emmet Teller 法）氮吸附最多 1000、1200、1400、1500， 或甚至1800m2/g)。可使用高度多孔的碳基底诸如活性炭基底得到高表面积。
[0055] 碳基载体的形态不受到特别限制并且可包括非颗粒、颗粒或聚集体。另外的示例 性形态包括：碳块、碳单块、泡沫、膜、纤维、纳米颗粒诸如纳米管和纳米球。非颗粒碳基载 体是不由可分辨的不同颗粒构成的载体。颗粒碳基载体是具有可分辨的颗粒的载体，其中 颗粒可为球形或不规则形状（包括例如非球形、立方晶型、小平面化颗粒和/或其他几何形 状）并且具有至少〇· 1、1、5、10、20或甚至40微米（μπι)至最多75以111、10(^111、50(^111、1毫 米（mm)、2mm、4mm、6. 5mm或甚至7mm的平均直径。通过较小颗粒彼此或与较大载体颗粒或 表面的接合或凝聚，形成聚集体（或复合材料）。聚集体可以为自立式（抗重力自支撑）。
[0056] 通常，碳基载体的形态将基于应用来选择。例如，当本公开的载体用于需要低压降 的应用中（诸如在气体或液体通过其中的床中）时，具有大粒度的颗粒是所需的。在另一 个示例中，当在碳块单块中使用时，约20至200 μ m的粒度可为优选的。
[0057] 碳基载体的孔的尺寸可基于应用来选择。碳基载体可以是微孔碳、大孔碳、中孔 碳、或它们的混合物。
[0058] 在一个实施例中，碳基载体由活性炭构成，换句话讲，经处理以使其高度多孔（即 每单兀体积具有大量的孔）而赋予尚表面积的碳。
[0059] 可商购获得的碳基载体包括：可以商品名"RGC"购自弗吉尼亚州里士满的美德维 实伟克公司（Mead Westvaco Corp, Richmond, VA)的颗粒状活性炭在水处理中可为优选的。 还可使用可以商品名"KURARAY PGW"购自日本闪山的可乐丽化学公司（Kuraray Chemical Co.，LTD, Okayama, Japan)的活性椰子碳。
[0060] 碳基载体与含氮化学物质和含硫化学物质的热处理必须在足以使氮和硫化学物 质（如果需要的话）热分解以及使其能够与碳基载体反应的温度下进行。示例性温度包括 至少 300、350、400、450 或甚至 500°C ;并且最多 650、700、800、900 或甚至 1000°C。
[0061] 热处理可在空气环境中进行。然而，为了防止燃烧，可将氧气的来源诸如空气 或水排除（例如通过抽真空）或替换为惰性气体诸如氩气或氮气，其中氧气浓度小于 2000ppm (百万分之一）、200ppm或甚至小于50ppm。
[0062] 在一个实施例中，含氮化学物质和含硫化学物质可通过干式混合而与碳基载体结 合，随后暴露于热处理（加热）。通过实验测定添加到碳载体的化学物质的量以产出终产物 中存在的足够氮和硫，从而产生活性的除氯胺材料。
[0063] 在另一个实施例中，可将含氮化学物质和含硫化学物质溶解于溶剂（例如，水或 甲醇或者溶剂的混合物）中，并且使用所述溶液润湿碳基载体，从而使碳基载体用盐浸渍。 随后，将浸渍的碳基加热以产生本公开的载体。将含氮化学物质和含硫化学物质在溶剂中 溶解到其溶解度极限，以使存在的氮和硫的量最大化，但也可使用较少的量，只要终产物中 存在足以产生活性的除氯胺材料的氮和硫。
[0064] 据信，使用水溶性盐诸如包含至少一个氮原子和至少一个硫原子的那些具有优 点。可使用水溶性盐来浸渍碳基载体。此类浸渍可以使用简单技术诸如将盐水性溶液喷 涂在碳基载体上来完成。碳基载体表面上的盐的分解据认为会产生反应性硫和反应性氮物 质。据认为，水溶性盐的浸渍将允许碳基载体上更均匀分散的反应性表面，从而得到更均匀 且性能更佳的氯胺除去介质。
[0065] 可进行燃烧分析以测定本公开的活性的除氯胺材料包含多少碳、氢、氮和硫。
[0066] 由于本公开的组合物除去氯胺的能力，本公开的活性的除氯胺材料可用作过滤介 质。可使用本领域已知的过滤方法。
[0067] 在一个实施例中，将活性的除氯胺材料设置在基体中。基体可为管表面上或使水 性溶液能够从中穿过的另一种结构中的幅材、含聚合物的复合块。在一个实施例中，过滤介 质可为活性的除氯胺材料与粘合剂材料诸如聚乙烯例如超高分子量聚乙烯或高密度聚乙 烯（HDPE)的压缩共混物。在另一个实施例中，可将活性的除氯胺材料加载到幅材中，诸如 吹塑微纤维，该幅材可压实或可不压实，诸如美国公布2009/0039028 (Eaton等人）中所述， 其全文并入本文。
[0068] 该加载，表示按过滤介质的总重量计的活性的除氯胺材料的重量，可根据所使用 的基体而变化。在一个实施例中，活性的除氯胺材料的量包含至少10、25、40、50、60、75或 甚至80质量％;最多90、92、95、97或99质量％或甚至100质量％的过滤介质。例如，当使 用碳块时，过滤介质可包含约50-85质量％的活性的除氯胺材料，而对于碳加载的幅材，过 滤介质可包含约80-95质量％的活性的除氯胺材料。
[0069] 在一个实施例中，将活性的除氯胺材料设置在流体导管（或壳体）中，其中所述流 体导管流体地连接到流体入口和流体出口。此类体系可包括堆积床。
[0070] 在一个实施例中，氯胺除去材料可用于从流体流，尤其是液体流体流，更具体地水 性流体流中除去氯胺。氯胺由氨和氯（次氯酸盐）之间的水性反应形成。因此，将氨（NH 3) 加入使氯转化为氯胺的氯化系统。具体地，低浓度的一氯胺