活性炭吸附離子溶液

　　大多(duo)數離子(zi)液(ye)體(ti)(ILs)它(ta)(ta)們(men)都是(shi)水(shui)溶性(xing)的(de)(de)(de)，或者與水(shui)的(de)(de)(de)混溶性(xing)不容忽視，這(zhe)可能(neng)會對其釋放到環境中產生一些(xie)有(you)害影響。除其他方法(fa)(fa)之外(wai)，活(huo)性(xing)炭上的(de)(de)(de)吸附離子(zi)液(ye)體(ti)已被證明是(shi)從水(shui)溶液(ye)中除去這(zhe)些(xie)化合物的(de)(de)(de)有(you)效技術(shu)。然而(er)，這(zhe)種方法(fa)(fa)已經證明只有(you)疏水(shui)性(xing)ILs它(ta)(ta)是(shi)可行的(de)(de)(de)，而(er)不是(shi)具有(you)較大污染趨勢(shi)的(de)(de)(de)親水(shui)性(xing)水(shui)溶性(xing)lls。在(zai)這(zhe)種情況(kuang)下，為了增強親水(shui)性(xing)，提出了無機鹽(yan)鹽(yan)分(fen)析能(neng)力的(de)(de)(de)替代方法(fa)(fa)ILs吸附在(zai)活(huo)性(xing)炭上。

　　本(ben)文研究了Na 2 SO 4.活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭吸附濃度5種(zhong)(zhong)ILs的(de)影響。通(tong)過(guo)吸附到(dao)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭上(shang)進行檢測IL陽(yang)離子家(jia)族(咪唑鎓和(he)吡啶鎓基)和(he)陰離子性(xing)(xing)(xing)質(考慮其(qi)親(qin)水(shui)性(xing)(xing)(xing)和(he)氟(fu)化)的(de)各種(zhong)(zhong)各樣的(de)IL。通(tong)常，顯(xian)示(shi)使用(yong)Na 2 SO 4增強(qiang)了ILs吸附活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭。特(te)別是親(qin)水(shui)性(xing)(xing)(xing)，當活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭難(nan)以去除時ILs時，這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)效(xiao)應是非常重(zhong)要(yao)的(de)。此外(wai)，使用(yong)真空溶(rong)劑篩選MOdel(COSMO-RS)這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)電(dian)(dian)感(gan)器(qi)旨在補充(chong)獲(huo)得(de)的(de)實驗(yan)數據。這(zhe)(zhe)項(xiang)(xiang)工作(zuo)(zuo)有助于從(cong)(cong)水(shui)和(he)消除水(shui)流(liu)ILs創造(zao)更環(huan)(huan)保(bao)過(guo)程的(de)新(xin)方法。顯(xian)示(shi)使用(yong)Na 2 SO 4增強(qiang)了ILs吸附活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭。特(te)別是，當處理實際上(shang)是由AC親(qin)水(shui)性(xing)(xing)(xing)很(hen)難(nan)去除ILs這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)效(xiao)果很(hen)重(zhong)要(yao)。此外(wai)，使用(yong)真空溶(rong)劑篩選MOdel(COSMO-RS)這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)電(dian)(dian)感(gan)器(qi)旨在補充(chong)獲(huo)得(de)的(de)實驗(yan)數據。這(zhe)(zhe)項(xiang)(xiang)工作(zuo)(zuo)有助于從(cong)(cong)水(shui)和(he)消除水(shui)流(liu)ILs新(xin)方法旨在創造(zao)更環(huan)(huan)保(bao)的(de)過(guo)程。

　　測試離(li)子液(ye)體(ti)的種類

　　對(dui)以(yi)下(xia)ILs研究活性炭吸附：1-丁(ding)(ding)基(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)咪唑(zuo)氯化物，[C 4 C 1 im] Cl;，甲(jia)(jia)基(ji)磺酸(suan)1-丁(ding)(ding)基(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)咪唑(zuo)，[C 4 C 11 im] [CH 3 SO 3 ]，三氟甲(jia)(jia)磺酸(suan)1-丁(ding)(ding)基(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)咪唑(zuo)鎓(三氟甲(jia)(jia)磺酸(suan)酯)，[C 4 C 1im] [CF 3 SO 3 ]，酰亞(ya)胺，[C 4 C 11 im] [NTf 2 ]1-丁(ding)(ding)基(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)咪唑(zuo) 酰亞(ya)胺，[C 4 C 1 py] [NTf 2 ]1-丁(ding)(ding)基(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)吡啶。質(zhi)量(liang)分數純度(du)為99%。質(zhi)量(liang)分數純度(du)為99%。IL純度(du)也通(tong)過1 H和13 C NMR證(zheng)實。

　　無機鹽硫酸鈉(Na 2 SO 4)純度(du)高于99%的(de)質量(liang)分數。金豐活(huo)性炭提供(gong)活(huo)性炭作為(wei)吸(xi)附(fu)劑。該工作中(zhong)使(shi)用的(de)活(huo)性炭為(wei)927m 2/g微孔體積高，表面官能(neng)團濃(nong)度(du)低。308實驗(yan)方法.15K的(de)玻璃瓶(ping)(100mL)用50mL濃(nong)度(du)為(wei)100-500mg·L -1的(de)IL的(de)鹽溶液(ye)。不同鹽溶液(ye)的(de)濃(nong)度(du)為(wei)0.28和1.76 mol·kg -1之間(jian)變化。然(ran)后在水溶液(ye)中(zhong)加入活(huo)性炭2000rpm將其(qi)放置在軌道培養箱中(zhong)至少4天。這一次被(bei)證明是達到平(ping)衡所需的(de)*短(duan)時(shi)間(jian)。在此期間(jian)，取(qu)出樣(yang)品(pin)并對(dui)ILs定量(liang)含(han)量(liang)。

　　將離子(zi)液(ye)(ye)吸(xi)附(fu)到活(huo)性(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)，被證明(ming)是從水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)去(qu)除(chu)低濃(nong)(nong)度離子(zi)液(ye)(ye)體(ti)(ti)的(de)(de)有用和非破壞性(xing)方(fang)法。但與疏(shu)水(shui)(shui)性(xing)離子(zi)液(ye)(ye)體(ti)(ti)不同(tong)，這種方(fang)法不能(neng)有效地用于親(qin)(qin)水(shui)(shui)性(xing)化合(he)物。在以(yi)往(wang)的(de)(de)工作中(zhong)(zhong)(zhong)，通(tong)過添加(jia)強鹽(yan)分(fen)析物質形成水(shui)(shui)相(xiang)雙相(xiang)系統，顯示(shi)出高(gao)(gao)濃(nong)(nong)度去(qu)除(chu)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)親(qin)(qin)水(shui)(shui)性(xing)ILs高(gao)(gao)效方(fang)法。添加(jia)鹽(yan)分(fen)析物種，如(ru)無機鹽(yan)，先前顯示(shi)含有疏(shu)水(shui)(shui)離子(zi)液(ye)(ye)體(ti)(ti)水(shui)(shui)溶(rong)液(ye)(ye)，導(dao)致水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)溶(rong)解度顯著降低。因此(ci)(ci)，為(wei)了(le)提高(gao)(gao)親(qin)(qin)水(shui)(shui)性(xing)，ILs本文對(dui)活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)吸(xi)附(fu)Na 2 SO 研究了(le)4的(de)(de)鹽(yan)析能(neng)力。為(wei)此(ci)(ci)目的(de)(de)，幾種濃(nong)(nong)度Na 2 SO 四、測試。已經表明(ming)Na 2 SO 4.水(shui)(shui)溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)親(qin)(qin)水(shui)(shui)性(xing)ILs結合(he)促進相(xiang)分(fen)離，可減少高(gao)(gao)疏(shu)水(shui)(shui)和氟化IL水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)溶(rong)解度。

　　活性(xing)炭添(tian)加(jia)無機鹽的(de)研究結果(guo)

　　結(jie)果(guo)(guo)表明(ming)，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)具有不同的(de)吸附(fu)(fu)(fu)(fu)能(neng)(neng)力和(he)吸附(fu)(fu)(fu)(fu)能(neng)(neng)力IL溶液中(zhong)(zhong)的(de)鹽(yan)量與其性(xing)(xing)(xing)質有關(guan)。一般(ban)來(lai)說，咪(mi)唑(zuo)(zuo)是咪(mi)唑(zuo)(zuo)的(de)ILs，陰(yin)離子(zi)對活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)吸附(fu)(fu)(fu)(fu)能(neng)(neng)力的(de)影響如下：Cl - ≈[CH 3 SO] <[CF 3 SO 3 ] -<[NTf 2 ] 。這一趨勢的(de)結(jie)果(guo)(guo)與預期一致，并表明(ming)隨著陰(yin)離子(zi)疏水(shui)性(xing)(xing)(xing)的(de)增(zeng)加，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)對ILs吸附(fu)(fu)(fu)(fu)逐漸(jian)增(zeng)加。另一方(fang)面，考(kao)慮IL在陽離子(zi)家族中(zhong)(zhong)，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)能(neng)(neng)吸附(fu)(fu)(fu)(fu)更多的(de)吡(bi)啶比基于咪(mi)唑(zuo)(zuo)類對應物。簡而(er)言(yan)之，這里證明(ming)，如果(guo)(guo)使用無機(ji)鹽(yan)來(lai)促進鹽(yan)分析和(he)增(zeng)強(qiang)隔離，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)也可以水(shui)介質中(zhong)(zhong)低濃度的(de)親水(shui)性(xing)(xing)(xing)IL有效吸附(fu)(fu)(fu)(fu)劑。結(jie)果(guo)(guo)表明(ming)， 在鹽(yan)的(de)存在下，親水(shui)性(xing)(xing)(xing)ILs的(de)例如[C 4 C 1 im] Cl和(he)[C 4 C 1 im] [CH 3 SO3 ]的(de)K d值增(zeng)加高達5.5倍(bei)。這種新方(fang)法可以設想為減少使用IL工業(ye)過程中(zhong)(zhong)產生的(de)含水(shui)物流(liu)污染望的(de)。