活性炭吸附離子溶液

　　大多數離子液(ye)(ye)體(ILs)它們都是(shi)水(shui)溶(rong)(rong)性(xing)(xing)的(de)(de)，或者(zhe)與水(shui)的(de)(de)混溶(rong)(rong)性(xing)(xing)不容忽視(shi)，這可(ke)能(neng)會對其(qi)釋放到(dao)環境(jing)中產生一些(xie)有害影響。除其(qi)他方(fang)(fang)法之外，活性(xing)(xing)炭(tan)上的(de)(de)吸附離子液(ye)(ye)體已被證明是(shi)從(cong)水(shui)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)中除去這些(xie)化(hua)合物(wu)的(de)(de)有效(xiao)技(ji)術。然而(er)，這種(zhong)方(fang)(fang)法已經(jing)證明只(zhi)有疏水(shui)性(xing)(xing)ILs它是(shi)可(ke)行的(de)(de)，而(er)不是(shi)具有較(jiao)大污染趨勢的(de)(de)親水(shui)性(xing)(xing)水(shui)溶(rong)(rong)性(xing)(xing)lls。在這種(zhong)情(qing)況下，為了增(zeng)強(qiang)親水(shui)性(xing)(xing)，提(ti)出了無(wu)機鹽鹽分(fen)析能(neng)力的(de)(de)替(ti)代方(fang)(fang)法ILs吸附在活性(xing)(xing)炭(tan)上。

　　本(ben)文(wen)研究了(le)Na 2 SO 4.活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)吸附濃度(du)5種(zhong)ILs的(de)影響。通過(guo)吸附到(dao)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)上進行檢測IL陽(yang)離(li)子(zi)家族(咪唑鎓(weng)和(he)(he)(he)吡(bi)啶鎓(weng)基(ji))和(he)(he)(he)陰離(li)子(zi)性(xing)(xing)(xing)質(考慮其親水(shui)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)氟(fu)化)的(de)各(ge)(ge)種(zhong)各(ge)(ge)樣的(de)IL。通常，顯示(shi)使(shi)用(yong)Na 2 SO 4增強了(le)ILs吸附活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)。特別(bie)是(shi)(shi)親水(shui)性(xing)(xing)(xing)，當(dang)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)難(nan)以(yi)去(qu)除(chu)時(shi)ILs時(shi)，這種(zhong)效應是(shi)(shi)非常重要的(de)。此外，使(shi)用(yong)真(zhen)空(kong)溶劑(ji)篩(shai)選(xuan)MOdel(COSMO-RS)這種(zhong)電(dian)感器旨(zhi)(zhi)在(zai)(zai)補充獲得的(de)實驗數(shu)據(ju)。這項工(gong)作有助于從(cong)水(shui)和(he)(he)(he)消除(chu)水(shui)流(liu)(liu)ILs創造(zao)更環(huan)保(bao)過(guo)程(cheng)的(de)新方法。顯示(shi)使(shi)用(yong)Na 2 SO 4增強了(le)ILs吸附活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)。特別(bie)是(shi)(shi)，當(dang)處理實際(ji)上是(shi)(shi)由AC親水(shui)性(xing)(xing)(xing)很(hen)難(nan)去(qu)除(chu)ILs這種(zhong)效果很(hen)重要。此外，使(shi)用(yong)真(zhen)空(kong)溶劑(ji)篩(shai)選(xuan)MOdel(COSMO-RS)這種(zhong)電(dian)感器旨(zhi)(zhi)在(zai)(zai)補充獲得的(de)實驗數(shu)據(ju)。這項工(gong)作有助于從(cong)水(shui)和(he)(he)(he)消除(chu)水(shui)流(liu)(liu)ILs新方法旨(zhi)(zhi)在(zai)(zai)創造(zao)更環(huan)保(bao)的(de)過(guo)程(cheng)。

　　測試離子液(ye)體的種類

　　對以下ILs研究活(huo)性炭吸(xi)附：1-丁(ding)(ding)(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)咪唑(zuo)氯化物，[C 4 C 1 im] Cl;，甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)磺酸(suan)1-丁(ding)(ding)(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)咪唑(zuo)，[C 4 C 11 im] [CH 3 SO 3 ]，三(san)(san)氟甲(jia)(jia)(jia)磺酸(suan)1-丁(ding)(ding)(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)咪唑(zuo)鎓(三(san)(san)氟甲(jia)(jia)(jia)磺酸(suan)酯)，[C 4 C 1im] [CF 3 SO 3 ]，酰亞胺，[C 4 C 11 im] [NTf 2 ]1-丁(ding)(ding)(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)咪唑(zuo) 酰亞胺，[C 4 C 1 py] [NTf 2 ]1-丁(ding)(ding)(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)吡啶。質量分數純度(du)(du)為(wei)99%。質量分數純度(du)(du)為(wei)99%。IL純度(du)(du)也通過1 H和13 C NMR證實。

　　無機鹽(yan)(yan)硫酸鈉(na)(Na 2 SO 4)純度(du)高于99%的(de)質量(liang)分數。金豐活(huo)性(xing)(xing)炭提供活(huo)性(xing)(xing)炭作為(wei)吸附劑。該工(gong)作中使(shi)用的(de)活(huo)性(xing)(xing)炭為(wei)927m 2/g微孔(kong)體積高，表(biao)面官能(neng)團濃(nong)度(du)低。308實(shi)驗(yan)方(fang)法(fa).15K的(de)玻璃瓶(100mL)用50mL濃(nong)度(du)為(wei)100-500mg·L -1的(de)IL的(de)鹽(yan)(yan)溶(rong)液。不同鹽(yan)(yan)溶(rong)液的(de)濃(nong)度(du)為(wei)0.28和1.76 mol·kg -1之間變(bian)化(hua)。然后在(zai)(zai)水溶(rong)液中加入活(huo)性(xing)(xing)炭2000rpm將其放置在(zai)(zai)軌道(dao)培養箱中至(zhi)少4天(tian)。這一次(ci)被證明是達(da)到(dao)平衡所需(xu)的(de)*短(duan)時(shi)間。在(zai)(zai)此期(qi)間，取出樣品并(bing)對ILs定(ding)量(liang)含量(liang)。

　　將離子(zi)液吸附到活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭中(zhong)(zhong)，被證明是從(cong)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)去(qu)除(chu)低濃(nong)(nong)度(du)離子(zi)液體的(de)(de)有用和非破壞性(xing)(xing)(xing)(xing)方法(fa)。但與疏水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)離子(zi)液體不同(tong)，這種方法(fa)不能有效地(di)用于(yu)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)化(hua)合物(wu)。在以往的(de)(de)工作中(zhong)(zhong)，通過(guo)添加強鹽(yan)(yan)分(fen)(fen)析(xi)(xi)物(wu)質形成(cheng)水(shui)(shui)相雙(shuang)相系統，顯示出(chu)高(gao)(gao)濃(nong)(nong)度(du)去(qu)除(chu)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)ILs高(gao)(gao)效方法(fa)。添加鹽(yan)(yan)分(fen)(fen)析(xi)(xi)物(wu)種，如無機鹽(yan)(yan)，先前顯示含有疏水(shui)(shui)離子(zi)液體水(shui)(shui)溶(rong)液，導致水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)溶(rong)解(jie)度(du)顯著降低。因此，為了(le)提(ti)高(gao)(gao)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)，ILs本文(wen)對(dui)活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭的(de)(de)吸附Na 2 SO 研究了(le)4的(de)(de)鹽(yan)(yan)析(xi)(xi)能力(li)。為此目的(de)(de)，幾種濃(nong)(nong)度(du)Na 2 SO 四、測試。已經表(biao)明Na 2 SO 4.水(shui)(shui)溶(rong)液中(zhong)(zhong)的(de)(de)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)ILs結(jie)合促進相分(fen)(fen)離，可減少高(gao)(gao)疏水(shui)(shui)和氟化(hua)IL水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)溶(rong)解(jie)度(du)。

　　活性炭添加無機鹽的研究(jiu)結果

　　結果(guo)表(biao)明(ming)，活(huo)性(xing)(xing)炭具(ju)有不同的(de)(de)(de)吸附(fu)能力和吸附(fu)能力IL溶液中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鹽量與其性(xing)(xing)質有關。一般來說，咪(mi)唑是咪(mi)唑的(de)(de)(de)ILs，陰離(li)子(zi)對(dui)活(huo)性(xing)(xing)炭吸附(fu)能力的(de)(de)(de)影響如(ru)(ru)下：Cl - ≈[CH 3 SO] <[CF 3 SO 3 ] -<[NTf 2 ] 。這一趨勢的(de)(de)(de)結果(guo)與預(yu)期一致，并表(biao)明(ming)隨(sui)著陰離(li)子(zi)疏(shu)水(shui)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，活(huo)性(xing)(xing)炭對(dui)ILs吸附(fu)逐漸增(zeng)加(jia)。另一方面(mian)，考慮IL在陽(yang)離(li)子(zi)家族中(zhong)(zhong)，活(huo)性(xing)(xing)炭能吸附(fu)更多的(de)(de)(de)吡啶比基于咪(mi)唑類(lei)對(dui)應物(wu)。簡(jian)而言之，這里證明(ming)，如(ru)(ru)果(guo)使用無機(ji)鹽來促進鹽分析和增(zeng)強隔離(li)，活(huo)性(xing)(xing)炭也可(ke)以水(shui)介質中(zhong)(zhong)低(di)濃度的(de)(de)(de)親(qin)水(shui)性(xing)(xing)IL有效吸附(fu)劑。結果(guo)表(biao)明(ming)， 在鹽的(de)(de)(de)存在下，親(qin)水(shui)性(xing)(xing)ILs的(de)(de)(de)例如(ru)(ru)[C 4 C 1 im] Cl和[C 4 C 1 im] [CH 3 SO3 ]的(de)(de)(de)K d值(zhi)增(zeng)加(jia)高達(da)5.5倍。這種新方法可(ke)以設想為(wei)減(jian)少使用IL工(gong)業過程中(zhong)(zhong)產生的(de)(de)(de)含(han)水(shui)物(wu)流污染望的(de)(de)(de)。