活性炭吸附離子溶液

　　大多數離(li)子液體(ti)(ti)(ILs)它(ta)們都是水(shui)溶(rong)性(xing)的(de)，或者與水(shui)的(de)混溶(rong)性(xing)不容忽視，這可能(neng)會對其(qi)釋放到環境中(zhong)產生一些有害影響。除其(qi)他方法(fa)(fa)之外，活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)上(shang)的(de)吸附(fu)(fu)離(li)子液體(ti)(ti)已被證明是從水(shui)溶(rong)液中(zhong)除去這些化合物的(de)有效技術。然而(er)，這種(zhong)方法(fa)(fa)已經證明只有疏水(shui)性(xing)ILs它(ta)是可行的(de)，而(er)不是具有較(jiao)大污染趨(qu)勢的(de)親水(shui)性(xing)水(shui)溶(rong)性(xing)lls。在這種(zhong)情(qing)況下，為了(le)增強親水(shui)性(xing)，提出(chu)了(le)無機鹽鹽分(fen)析能(neng)力的(de)替(ti)代方法(fa)(fa)ILs吸附(fu)(fu)在活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)上(shang)。

　　本文(wen)研(yan)究了(le)(le)(le)Na 2 SO 4.活性(xing)(xing)炭吸附(fu)(fu)濃(nong)度5種(zhong)(zhong)ILs的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響。通(tong)過(guo)吸附(fu)(fu)到活性(xing)(xing)炭上進行檢測IL陽離子家族(咪唑鎓和(he)吡啶鎓基)和(he)陰(yin)離子性(xing)(xing)質(考慮其親水(shui)性(xing)(xing)和(he)氟化)的(de)(de)(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)各樣的(de)(de)(de)(de)(de)IL。通(tong)常，顯(xian)示(shi)使(shi)用(yong)Na 2 SO 4增(zeng)強(qiang)了(le)(le)(le)ILs吸附(fu)(fu)活性(xing)(xing)炭。特別(bie)是親水(shui)性(xing)(xing)，當活性(xing)(xing)炭難以去(qu)除(chu)(chu)時(shi)ILs時(shi)，這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)效應是非常重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，使(shi)用(yong)真(zhen)空(kong)溶劑(ji)篩選MOdel(COSMO-RS)這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)電感(gan)(gan)器(qi)旨(zhi)在補(bu)充(chong)獲(huo)得的(de)(de)(de)(de)(de)實驗(yan)數(shu)據(ju)(ju)。這(zhe)(zhe)(zhe)項(xiang)工(gong)作有(you)助(zhu)于從(cong)水(shui)和(he)消除(chu)(chu)水(shui)流ILs創造(zao)更(geng)(geng)環保過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)方(fang)法(fa)。顯(xian)示(shi)使(shi)用(yong)Na 2 SO 4增(zeng)強(qiang)了(le)(le)(le)ILs吸附(fu)(fu)活性(xing)(xing)炭。特別(bie)是，當處理(li)實際上是由(you)AC親水(shui)性(xing)(xing)很難去(qu)除(chu)(chu)ILs這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)效果很重(zhong)要(yao)。此(ci)外，使(shi)用(yong)真(zhen)空(kong)溶劑(ji)篩選MOdel(COSMO-RS)這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)電感(gan)(gan)器(qi)旨(zhi)在補(bu)充(chong)獲(huo)得的(de)(de)(de)(de)(de)實驗(yan)數(shu)據(ju)(ju)。這(zhe)(zhe)(zhe)項(xiang)工(gong)作有(you)助(zhu)于從(cong)水(shui)和(he)消除(chu)(chu)水(shui)流ILs新(xin)方(fang)法(fa)旨(zhi)在創造(zao)更(geng)(geng)環保的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)。

　　測試離子液體的種類

　　對以下(xia)ILs研究(jiu)活性炭吸附：1-丁(ding)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)咪唑氯化物，[C 4 C 1 im] Cl;，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)磺酸1-丁(ding)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)咪唑，[C 4 C 11 im] [CH 3 SO 3 ]，三氟甲(jia)磺酸1-丁(ding)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)咪唑鎓(三氟甲(jia)磺酸酯)，[C 4 C 1im] [CF 3 SO 3 ]，酰亞(ya)胺，[C 4 C 11 im] [NTf 2 ]1-丁(ding)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)咪唑 酰亞(ya)胺，[C 4 C 1 py] [NTf 2 ]1-丁(ding)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)吡啶。質量(liang)分(fen)數(shu)純度為99%。質量(liang)分(fen)數(shu)純度為99%。IL純度也通過(guo)1 H和13 C NMR證實。

　　無(wu)機鹽硫酸(suan)鈉(Na 2 SO 4)純度(du)高(gao)于99%的質(zhi)量分(fen)數。金豐活性(xing)炭提供活性(xing)炭作為(wei)吸(xi)附劑。該(gai)工(gong)作中(zhong)使用的活性(xing)炭為(wei)927m 2/g微孔體積高(gao)，表面官能團濃(nong)度(du)低。308實(shi)驗(yan)方法.15K的玻璃瓶(100mL)用50mL濃(nong)度(du)為(wei)100-500mg·L -1的IL的鹽溶液(ye)。不同鹽溶液(ye)的濃(nong)度(du)為(wei)0.28和1.76 mol·kg -1之間(jian)變化。然(ran)后(hou)在水溶液(ye)中(zhong)加入活性(xing)炭2000rpm將(jiang)其(qi)放置在軌道培(pei)養箱中(zhong)至少(shao)4天。這一次被證明是達到平衡所需的*短(duan)時間(jian)。在此期間(jian)，取(qu)出(chu)樣品并對ILs定量含量。

　　將離子(zi)液(ye)吸附到活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)中，被證明是(shi)從水(shui)(shui)中去除低濃(nong)度離子(zi)液(ye)體(ti)的(de)有用(yong)和非破壞性(xing)(xing)方(fang)法。但與疏水(shui)(shui)性(xing)(xing)離子(zi)液(ye)體(ti)不(bu)同，這種(zhong)方(fang)法不(bu)能有效地(di)用(yong)于親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)化(hua)合物(wu)。在以往的(de)工作(zuo)中，通過添加(jia)強鹽分析物(wu)質形成水(shui)(shui)相(xiang)雙相(xiang)系統，顯(xian)示出高(gao)濃(nong)度去除水(shui)(shui)中的(de)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)ILs高(gao)效方(fang)法。添加(jia)鹽分析物(wu)種(zhong)，如無機鹽，先前顯(xian)示含有疏水(shui)(shui)離子(zi)液(ye)體(ti)水(shui)(shui)溶(rong)液(ye)，導致水(shui)(shui)中溶(rong)解度顯(xian)著降(jiang)低。因此，為了(le)(le)提高(gao)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)，ILs本(ben)文(wen)對活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)吸附Na 2 SO 研究(jiu)了(le)(le)4的(de)鹽析能力。為此目的(de)，幾種(zhong)濃(nong)度Na 2 SO 四(si)、測試。已經(jing)表(biao)明Na 2 SO 4.水(shui)(shui)溶(rong)液(ye)中的(de)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)ILs結合促進相(xiang)分離，可減少高(gao)疏水(shui)(shui)和氟化(hua)IL水(shui)(shui)中的(de)溶(rong)解度。

　　活性炭添加無機鹽的(de)研究結果

　　結(jie)(jie)果(guo)表(biao)明，活性(xing)(xing)炭(tan)具有不同的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)能(neng)力和吸(xi)(xi)附(fu)(fu)能(neng)力IL溶液中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)鹽(yan)(yan)量與(yu)其(qi)性(xing)(xing)質有關。一般來說，咪(mi)唑是咪(mi)唑的(de)(de)(de)(de)ILs，陰離(li)子對(dui)活性(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)能(neng)力的(de)(de)(de)(de)影響如(ru)(ru)下(xia)：Cl - ≈[CH 3 SO] <[CF 3 SO 3 ] -<[NTf 2 ] 。這(zhe)(zhe)一趨勢的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)果(guo)與(yu)預期(qi)一致(zhi)，并表(biao)明隨著陰離(li)子疏水(shui)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加，活性(xing)(xing)炭(tan)對(dui)ILs吸(xi)(xi)附(fu)(fu)逐(zhu)漸增(zeng)(zeng)加。另一方面，考慮(lv)IL在陽離(li)子家族(zu)中(zhong)(zhong)，活性(xing)(xing)炭(tan)能(neng)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)更多的(de)(de)(de)(de)吡(bi)啶比基于(yu)咪(mi)唑類對(dui)應物。簡而言之(zhi)，這(zhe)(zhe)里證明，如(ru)(ru)果(guo)使用無機(ji)鹽(yan)(yan)來促進鹽(yan)(yan)分析和增(zeng)(zeng)強隔離(li)，活性(xing)(xing)炭(tan)也可以水(shui)介(jie)質中(zhong)(zhong)低濃度的(de)(de)(de)(de)親(qin)水(shui)性(xing)(xing)IL有效吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑。結(jie)(jie)果(guo)表(biao)明， 在鹽(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)存在下(xia)，親(qin)水(shui)性(xing)(xing)ILs的(de)(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)(de)K d值(zhi)增(zeng)(zeng)加高達5.5倍(bei)。這(zhe)(zhe)種新方法可以設想為(wei)減少使用IL工業過程(cheng)中(zhong)(zhong)產生的(de)(de)(de)(de)含水(shui)物流(liu)污染望(wang)的(de)(de)(de)(de)。