活性炭吸附離子溶液

　　大多數(shu)離子液體(ILs)它們(men)都是水溶性(xing)(xing)的(de)，或(huo)者與水的(de)混溶性(xing)(xing)不(bu)容忽視，這(zhe)(zhe)可(ke)能(neng)會(hui)對(dui)其釋放到環境中(zhong)(zhong)產(chan)生一些有(you)害影響。除其他方(fang)法之(zhi)外，活(huo)性(xing)(xing)炭上的(de)吸附離子液體已被證(zheng)明是從水溶液中(zhong)(zhong)除去這(zhe)(zhe)些化合(he)物的(de)有(you)效(xiao)技術。然而(er)，這(zhe)(zhe)種方(fang)法已經證(zheng)明只有(you)疏水性(xing)(xing)ILs它是可(ke)行(xing)的(de)，而(er)不(bu)是具有(you)較大污染趨勢的(de)親水性(xing)(xing)水溶性(xing)(xing)lls。在(zai)這(zhe)(zhe)種情(qing)況下(xia)，為(wei)了增強親水性(xing)(xing)，提(ti)出了無機鹽鹽分析能(neng)力的(de)替代方(fang)法ILs吸附在(zai)活(huo)性(xing)(xing)炭上。

　　本文研究了(le)(le)Na 2 SO 4.活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)吸(xi)(xi)附濃度(du)5種(zhong)(zhong)ILs的(de)(de)(de)影響(xiang)。通過(guo)(guo)吸(xi)(xi)附到(dao)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)上進行檢測IL陽離子家(jia)族(咪(mi)唑鎓(weng)和吡啶鎓(weng)基(ji))和陰離子性質(考慮其親水(shui)(shui)性和氟(fu)化)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)各(ge)樣的(de)(de)(de)IL。通常，顯示(shi)使(shi)(shi)用(yong)(yong)Na 2 SO 4增強了(le)(le)ILs吸(xi)(xi)附活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)。特(te)別是(shi)親水(shui)(shui)性，當活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)難以(yi)去(qu)除時ILs時，這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)效應是(shi)非(fei)常重要的(de)(de)(de)。此外(wai)，使(shi)(shi)用(yong)(yong)真空溶(rong)劑(ji)篩選(xuan)MOdel(COSMO-RS)這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)電感(gan)器旨(zhi)在(zai)補充獲得(de)的(de)(de)(de)實(shi)(shi)驗數據(ju)。這(zhe)(zhe)項工作(zuo)有(you)助(zhu)于從(cong)水(shui)(shui)和消除水(shui)(shui)流(liu)ILs創造更環(huan)保過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)新(xin)(xin)方(fang)法。顯示(shi)使(shi)(shi)用(yong)(yong)Na 2 SO 4增強了(le)(le)ILs吸(xi)(xi)附活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)。特(te)別是(shi)，當處理(li)實(shi)(shi)際上是(shi)由AC親水(shui)(shui)性很(hen)難去(qu)除ILs這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)效果很(hen)重要。此外(wai)，使(shi)(shi)用(yong)(yong)真空溶(rong)劑(ji)篩選(xuan)MOdel(COSMO-RS)這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)電感(gan)器旨(zhi)在(zai)補充獲得(de)的(de)(de)(de)實(shi)(shi)驗數據(ju)。這(zhe)(zhe)項工作(zuo)有(you)助(zhu)于從(cong)水(shui)(shui)和消除水(shui)(shui)流(liu)ILs新(xin)(xin)方(fang)法旨(zhi)在(zai)創造更環(huan)保的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。

　　測試離子液體的種(zhong)類(lei)

　　對以下ILs研究(jiu)活性(xing)炭吸附：1-丁基(ji)(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)咪唑(zuo)氯化物，[C 4 C 1 im] Cl;，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)磺酸1-丁基(ji)(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)咪唑(zuo)，[C 4 C 11 im] [CH 3 SO 3 ]，三氟(fu)(fu)甲(jia)磺酸1-丁基(ji)(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)咪唑(zuo)鎓(三氟(fu)(fu)甲(jia)磺酸酯)，[C 4 C 1im] [CF 3 SO 3 ]，酰(xian)亞胺(an)，[C 4 C 11 im] [NTf 2 ]1-丁基(ji)(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)咪唑(zuo) 酰(xian)亞胺(an)，[C 4 C 1 py] [NTf 2 ]1-丁基(ji)(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)吡啶。質量分(fen)數純度(du)為99%。質量分(fen)數純度(du)為99%。IL純度(du)也通過1 H和13 C NMR證實。

　　無(wu)機鹽硫酸鈉(Na 2 SO 4)純度高于99%的質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數(shu)。金豐活(huo)性(xing)炭(tan)提(ti)供活(huo)性(xing)炭(tan)作(zuo)為(wei)吸(xi)附劑。該工作(zuo)中(zhong)(zhong)使用的活(huo)性(xing)炭(tan)為(wei)927m 2/g微(wei)孔體積(ji)高，表面官能團濃(nong)度低。308實驗方(fang)法(fa).15K的玻璃瓶(ping)(100mL)用50mL濃(nong)度為(wei)100-500mg·L -1的IL的鹽溶液。不同(tong)鹽溶液的濃(nong)度為(wei)0.28和1.76 mol·kg -1之間變化。然后(hou)在(zai)(zai)水溶液中(zhong)(zhong)加(jia)入活(huo)性(xing)炭(tan)2000rpm將其放置(zhi)在(zai)(zai)軌道培養(yang)箱中(zhong)(zhong)至少4天。這一次(ci)被證明是達到(dao)平衡所需的*短時間。在(zai)(zai)此期間，取出樣品并對ILs定(ding)量(liang)(liang)含量(liang)(liang)。

　　將離(li)子(zi)液(ye)吸附(fu)到(dao)活性(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)，被證明是從水(shui)中(zhong)(zhong)去(qu)除低濃度離(li)子(zi)液(ye)體的(de)有用和(he)非破壞性(xing)(xing)方(fang)法。但與(yu)疏(shu)水(shui)性(xing)(xing)離(li)子(zi)液(ye)體不同，這(zhe)種方(fang)法不能(neng)有效地(di)用于親水(shui)性(xing)(xing)化合物(wu)(wu)(wu)。在以往(wang)的(de)工作(zuo)中(zhong)(zhong)，通(tong)過添加(jia)強鹽(yan)分(fen)析物(wu)(wu)(wu)質形成水(shui)相雙(shuang)相系統，顯(xian)示出高(gao)(gao)濃度去(qu)除水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)親水(shui)性(xing)(xing)ILs高(gao)(gao)效方(fang)法。添加(jia)鹽(yan)分(fen)析物(wu)(wu)(wu)種，如(ru)無(wu)機(ji)鹽(yan)，先(xian)前(qian)顯(xian)示含(han)有疏(shu)水(shui)離(li)子(zi)液(ye)體水(shui)溶(rong)液(ye)，導致水(shui)中(zhong)(zhong)溶(rong)解度顯(xian)著降低。因(yin)此，為了(le)提高(gao)(gao)親水(shui)性(xing)(xing)，ILs本文對活性(xing)(xing)炭(tan)的(de)吸附(fu)Na 2 SO 研究了(le)4的(de)鹽(yan)析能(neng)力。為此目的(de)，幾種濃度Na 2 SO 四、測試(shi)。已經表明Na 2 SO 4.水(shui)溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)親水(shui)性(xing)(xing)ILs結合促進相分(fen)離(li)，可減少高(gao)(gao)疏(shu)水(shui)和(he)氟化IL水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)溶(rong)解度。

　　活性炭(tan)添加無機(ji)鹽的(de)研(yan)究結(jie)果

　　結果(guo)表明(ming)，活性(xing)(xing)炭(tan)具(ju)有(you)不同的(de)(de)吸附(fu)(fu)能(neng)(neng)力和(he)(he)吸附(fu)(fu)能(neng)(neng)力IL溶液(ye)中的(de)(de)鹽(yan)量與其性(xing)(xing)質有(you)關。一(yi)般來說，咪(mi)(mi)唑是(shi)咪(mi)(mi)唑的(de)(de)ILs，陰(yin)離(li)(li)子對(dui)活性(xing)(xing)炭(tan)吸附(fu)(fu)能(neng)(neng)力的(de)(de)影響如(ru)下(xia)：Cl - ≈[CH 3 SO] <[CF 3 SO 3 ] -<[NTf 2 ] 。這(zhe)(zhe)一(yi)趨勢(shi)的(de)(de)結果(guo)與預期一(yi)致，并表明(ming)隨(sui)著陰(yin)離(li)(li)子疏水(shui)性(xing)(xing)的(de)(de)增(zeng)加，活性(xing)(xing)炭(tan)對(dui)ILs吸附(fu)(fu)逐(zhu)漸增(zeng)加。另一(yi)方(fang)面，考(kao)慮IL在陽離(li)(li)子家族(zu)中，活性(xing)(xing)炭(tan)能(neng)(neng)吸附(fu)(fu)更多的(de)(de)吡(bi)啶比基于咪(mi)(mi)唑類(lei)對(dui)應物(wu)。簡(jian)而言(yan)之(zhi)，這(zhe)(zhe)里(li)證明(ming)，如(ru)果(guo)使(shi)用無機鹽(yan)來促進(jin)鹽(yan)分析(xi)和(he)(he)增(zeng)強隔離(li)(li)，活性(xing)(xing)炭(tan)也可以水(shui)介質中低濃度的(de)(de)親水(shui)性(xing)(xing)IL有(you)效吸附(fu)(fu)劑。結果(guo)表明(ming)， 在鹽(yan)的(de)(de)存在下(xia)，親水(shui)性(xing)(xing)ILs的(de)(de)例如(ru)[C 4 C 1 im] Cl和(he)(he)[C 4 C 1 im] [CH 3 SO3 ]的(de)(de)K d值(zhi)增(zeng)加高達(da)5.5倍。這(zhe)(zhe)種新方(fang)法可以設想為減少使(shi)用IL工(gong)業過程中產生的(de)(de)含(han)水(shui)物(wu)流(liu)污染望(wang)的(de)(de)。