活性炭吸附離子溶液

　　大多數離(li)子(zi)液(ye)(ye)體(ILs)它們(men)都是(shi)水(shui)溶(rong)(rong)性(xing)(xing)的(de)，或(huo)者與水(shui)的(de)混溶(rong)(rong)性(xing)(xing)不容忽視，這可(ke)能會(hui)對其釋放到環境中產生一(yi)些有害影響。除(chu)其他方法之外，活性(xing)(xing)炭上的(de)吸附離(li)子(zi)液(ye)(ye)體已被(bei)證明是(shi)從水(shui)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)中除(chu)去這些化合物的(de)有效技術。然而，這種方法已經證明只有疏(shu)水(shui)性(xing)(xing)ILs它是(shi)可(ke)行的(de)，而不是(shi)具有較大污(wu)染(ran)趨勢的(de)親水(shui)性(xing)(xing)水(shui)溶(rong)(rong)性(xing)(xing)lls。在這種情況下，為了增強親水(shui)性(xing)(xing)，提出了無機鹽鹽分析能力的(de)替代方法ILs吸附在活性(xing)(xing)炭上。

　　本(ben)文研(yan)究了Na 2 SO 4.活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)附(fu)濃度5種(zhong)(zhong)(zhong)ILs的(de)(de)影響。通過吸(xi)(xi)附(fu)到(dao)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)上進行檢測IL陽離(li)子(zi)家族(咪唑鎓和(he)吡啶鎓基)和(he)陰(yin)離(li)子(zi)性(xing)質(考慮其親(qin)(qin)水(shui)性(xing)和(he)氟化)的(de)(de)各種(zhong)(zhong)(zhong)各樣(yang)的(de)(de)IL。通常(chang)，顯示(shi)使用Na 2 SO 4增強了ILs吸(xi)(xi)附(fu)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)。特別是親(qin)(qin)水(shui)性(xing)，當活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)難(nan)以去除(chu)時(shi)ILs時(shi)，這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)效(xiao)應是非常(chang)重(zhong)要的(de)(de)。此(ci)外(wai)，使用真(zhen)空溶劑(ji)篩(shai)選MOdel(COSMO-RS)這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)電感器旨(zhi)在(zai)補充獲得的(de)(de)實(shi)驗數據(ju)。這(zhe)項工作(zuo)有(you)助(zhu)于(yu)從(cong)水(shui)和(he)消除(chu)水(shui)流ILs創(chuang)造(zao)更環(huan)保(bao)過程的(de)(de)新方(fang)法。顯示(shi)使用Na 2 SO 4增強了ILs吸(xi)(xi)附(fu)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)。特別是，當處理實(shi)際(ji)上是由AC親(qin)(qin)水(shui)性(xing)很難(nan)去除(chu)ILs這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)效(xiao)果很重(zhong)要。此(ci)外(wai)，使用真(zhen)空溶劑(ji)篩(shai)選MOdel(COSMO-RS)這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)電感器旨(zhi)在(zai)補充獲得的(de)(de)實(shi)驗數據(ju)。這(zhe)項工作(zuo)有(you)助(zhu)于(yu)從(cong)水(shui)和(he)消除(chu)水(shui)流ILs新方(fang)法旨(zhi)在(zai)創(chuang)造(zao)更環(huan)保(bao)的(de)(de)過程。

　　測(ce)試離(li)子(zi)液體的種類

　　對以下(xia)ILs研究(jiu)活性炭吸附：1-丁基(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)(ji)咪(mi)唑氯(lv)化物，[C 4 C 1 im] Cl;，甲(jia)(jia)基(ji)(ji)磺酸1-丁基(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)(ji)咪(mi)唑，[C 4 C 11 im] [CH 3 SO 3 ]，三氟甲(jia)(jia)磺酸1-丁基(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)(ji)咪(mi)唑鎓(三氟甲(jia)(jia)磺酸酯(zhi))，[C 4 C 1im] [CF 3 SO 3 ]，酰亞胺(an)(an)，[C 4 C 11 im] [NTf 2 ]1-丁基(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)(ji)咪(mi)唑 酰亞胺(an)(an)，[C 4 C 1 py] [NTf 2 ]1-丁基(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)(ji)吡啶。質量(liang)分數純(chun)度為99%。質量(liang)分數純(chun)度為99%。IL純(chun)度也通過1 H和13 C NMR證(zheng)實。

　　無機鹽硫酸鈉(na)(Na 2 SO 4)純度(du)高于(yu)99%的質量分數。金(jin)豐活(huo)(huo)性炭提供活(huo)(huo)性炭作(zuo)為(wei)吸附劑。該工作(zuo)中使用的活(huo)(huo)性炭為(wei)927m 2/g微孔體(ti)積(ji)高，表面官(guan)能團濃度(du)低。308實驗方法.15K的玻璃瓶(ping)(100mL)用50mL濃度(du)為(wei)100-500mg·L -1的IL的鹽溶(rong)液(ye)(ye)(ye)。不同(tong)鹽溶(rong)液(ye)(ye)(ye)的濃度(du)為(wei)0.28和1.76 mol·kg -1之間變(bian)化。然后(hou)在(zai)水(shui)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)中加入活(huo)(huo)性炭2000rpm將(jiang)其(qi)放置在(zai)軌道培養箱(xiang)中至(zhi)少4天。這一次被證明是(shi)達到平衡所需的*短(duan)時間。在(zai)此期間，取出樣品(pin)并對(dui)ILs定量含(han)量。

　　將(jiang)離(li)子(zi)(zi)液(ye)(ye)吸(xi)附到活(huo)性(xing)炭中(zhong)(zhong)(zhong)，被證明是(shi)從(cong)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)去除低(di)(di)濃度離(li)子(zi)(zi)液(ye)(ye)體(ti)(ti)的(de)(de)有用和(he)非(fei)破壞性(xing)方(fang)法(fa)。但與疏水(shui)(shui)性(xing)離(li)子(zi)(zi)液(ye)(ye)體(ti)(ti)不同，這(zhe)種方(fang)法(fa)不能有效地用于(yu)親水(shui)(shui)性(xing)化(hua)合(he)物。在以往的(de)(de)工作(zuo)中(zhong)(zhong)(zhong)，通過添加(jia)強鹽分析物質形成水(shui)(shui)相雙相系統，顯示出高(gao)濃度去除水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)親水(shui)(shui)性(xing)ILs高(gao)效方(fang)法(fa)。添加(jia)鹽分析物種，如(ru)無機鹽，先前顯示含(han)有疏水(shui)(shui)離(li)子(zi)(zi)液(ye)(ye)體(ti)(ti)水(shui)(shui)溶液(ye)(ye)，導(dao)致(zhi)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)溶解度顯著降低(di)(di)。因此，為了(le)提高(gao)親水(shui)(shui)性(xing)，ILs本文對活(huo)性(xing)炭的(de)(de)吸(xi)附Na 2 SO 研究了(le)4的(de)(de)鹽析能力。為此目的(de)(de)，幾種濃度Na 2 SO 四、測試。已經表明Na 2 SO 4.水(shui)(shui)溶液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)親水(shui)(shui)性(xing)ILs結合(he)促進相分離(li)，可(ke)減少高(gao)疏水(shui)(shui)和(he)氟化(hua)IL水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)溶解度。

　　活性炭(tan)添加(jia)無(wu)機鹽(yan)的研究結果

　　結果(guo)表(biao)明(ming)，活(huo)(huo)性(xing)炭具有(you)(you)不同的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)能力和吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)能力IL溶液中(zhong)的(de)(de)(de)鹽量與其性(xing)質有(you)(you)關。一般來說，咪(mi)唑(zuo)(zuo)是咪(mi)唑(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)ILs，陰離(li)子對(dui)活(huo)(huo)性(xing)炭吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)能力的(de)(de)(de)影響如下(xia)：Cl - ≈[CH 3 SO] <[CF 3 SO 3 ] -<[NTf 2 ] 。這(zhe)一趨(qu)勢的(de)(de)(de)結果(guo)與預(yu)期一致，并表(biao)明(ming)隨(sui)著陰離(li)子疏水(shui)性(xing)的(de)(de)(de)增加(jia)，活(huo)(huo)性(xing)炭對(dui)ILs吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)逐漸增加(jia)。另一方面，考慮IL在(zai)陽離(li)子家(jia)族中(zhong)，活(huo)(huo)性(xing)炭能吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)更多的(de)(de)(de)吡(bi)啶比基于咪(mi)唑(zuo)(zuo)類對(dui)應物(wu)。簡(jian)而言之，這(zhe)里證明(ming)，如果(guo)使用無機(ji)鹽來促進鹽分析(xi)和增強(qiang)隔離(li)，活(huo)(huo)性(xing)炭也可以水(shui)介質中(zhong)低濃(nong)度的(de)(de)(de)親水(shui)性(xing)IL有(you)(you)效吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑。結果(guo)表(biao)明(ming)， 在(zai)鹽的(de)(de)(de)存在(zai)下(xia)，親水(shui)性(xing)ILs的(de)(de)(de)例如[C 4 C 1 im] Cl和[C 4 C 1 im] [CH 3 SO3 ]的(de)(de)(de)K d值(zhi)增加(jia)高達5.5倍。這(zhe)種新方法可以設(she)想(xiang)為減少使用IL工業(ye)過(guo)程(cheng)中(zhong)產(chan)生的(de)(de)(de)含水(shui)物(wu)流污染望的(de)(de)(de)。