活性炭吸附離子溶液

　　大(da)多數離子(zi)液(ye)體(ILs)它們都(dou)是(shi)水(shui)(shui)溶(rong)(rong)性(xing)(xing)的(de)(de)，或(huo)者與水(shui)(shui)的(de)(de)混溶(rong)(rong)性(xing)(xing)不容忽視(shi)，這(zhe)可(ke)能會對其(qi)釋(shi)放到環境(jing)中(zhong)產生一些(xie)有(you)(you)害影(ying)響。除其(qi)他方(fang)法(fa)之外，活性(xing)(xing)炭上的(de)(de)吸(xi)附(fu)離子(zi)液(ye)體已(yi)被(bei)證(zheng)明是(shi)從水(shui)(shui)溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)除去這(zhe)些(xie)化合物(wu)的(de)(de)有(you)(you)效技術。然而，這(zhe)種方(fang)法(fa)已(yi)經證(zheng)明只有(you)(you)疏水(shui)(shui)性(xing)(xing)ILs它是(shi)可(ke)行的(de)(de)，而不是(shi)具有(you)(you)較大(da)污染趨勢的(de)(de)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)水(shui)(shui)溶(rong)(rong)性(xing)(xing)lls。在(zai)(zai)這(zhe)種情況(kuang)下，為了增強(qiang)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)，提出(chu)了無機鹽鹽分析能力的(de)(de)替代方(fang)法(fa)ILs吸(xi)附(fu)在(zai)(zai)活性(xing)(xing)炭上。

　　本文(wen)研究(jiu)了(le)Na 2 SO 4.活(huo)性(xing)炭吸(xi)附濃度(du)5種(zhong)ILs的(de)(de)(de)影響(xiang)。通過(guo)吸(xi)附到活(huo)性(xing)炭上進行(xing)檢測IL陽(yang)離子(zi)家族(咪唑鎓和吡啶鎓基)和陰(yin)離子(zi)性(xing)質(考(kao)慮(lv)其親(qin)水(shui)性(xing)和氟化)的(de)(de)(de)各種(zhong)各樣的(de)(de)(de)IL。通常，顯示使(shi)用Na 2 SO 4增強了(le)ILs吸(xi)附活(huo)性(xing)炭。特(te)別是親(qin)水(shui)性(xing)，當活(huo)性(xing)炭難以去除(chu)時ILs時，這種(zhong)效應是非(fei)常重要的(de)(de)(de)。此(ci)外，使(shi)用真空溶(rong)劑篩選MOdel(COSMO-RS)這種(zhong)電感(gan)器旨在補充獲得的(de)(de)(de)實驗數據(ju)。這項(xiang)工(gong)作有(you)助(zhu)于(yu)從(cong)(cong)水(shui)和消(xiao)除(chu)水(shui)流ILs創造(zao)(zao)更環(huan)保過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)新方法。顯示使(shi)用Na 2 SO 4增強了(le)ILs吸(xi)附活(huo)性(xing)炭。特(te)別是，當處理實際(ji)上是由AC親(qin)水(shui)性(xing)很難去除(chu)ILs這種(zhong)效果很重要。此(ci)外，使(shi)用真空溶(rong)劑篩選MOdel(COSMO-RS)這種(zhong)電感(gan)器旨在補充獲得的(de)(de)(de)實驗數據(ju)。這項(xiang)工(gong)作有(you)助(zhu)于(yu)從(cong)(cong)水(shui)和消(xiao)除(chu)水(shui)流ILs新方法旨在創造(zao)(zao)更環(huan)保的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)。

　　測試離子(zi)液體的種類

　　對以下ILs研究活性炭吸附：1-丁基(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)(ji)咪唑氯化物，[C 4 C 1 im] Cl;，甲(jia)(jia)基(ji)(ji)磺酸(suan)1-丁基(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)(ji)咪唑，[C 4 C 11 im] [CH 3 SO 3 ]，三(san)氟甲(jia)(jia)磺酸(suan)1-丁基(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)(ji)咪唑鎓(三(san)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-丁基(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)(ji)咪唑 酰亞(ya)胺，[C 4 C 1 py] [NTf 2 ]1-丁基(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)(ji)吡啶。質(zhi)量(liang)分數純(chun)(chun)度(du)為99%。質(zhi)量(liang)分數純(chun)(chun)度(du)為99%。IL純(chun)(chun)度(du)也通過(guo)1 H和13 C NMR證(zheng)實(shi)。

　　無(wu)機鹽硫(liu)酸鈉(Na 2 SO 4)純度高于99%的(de)質量分數。金豐活(huo)性炭(tan)提供活(huo)性炭(tan)作(zuo)為吸附劑。該(gai)工作(zuo)中(zhong)(zhong)使用(yong)的(de)活(huo)性炭(tan)為927m 2/g微孔體積高，表面官能團濃度低。308實驗方法(fa).15K的(de)玻璃瓶(100mL)用(yong)50mL濃度為100-500mg·L -1的(de)IL的(de)鹽溶液。不同鹽溶液的(de)濃度為0.28和1.76 mol·kg -1之間(jian)變化。然后在(zai)水溶液中(zhong)(zhong)加入活(huo)性炭(tan)2000rpm將其放置在(zai)軌道培(pei)養(yang)箱(xiang)中(zhong)(zhong)至(zhi)少(shao)4天。這一次(ci)被證明是達到(dao)平衡所需的(de)*短(duan)時(shi)間(jian)。在(zai)此期間(jian)，取(qu)出樣品并對ILs定(ding)量含量。

　　將離(li)子液(ye)吸附到活性(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)，被(bei)證明(ming)是(shi)從水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)去除低(di)濃度離(li)子液(ye)體(ti)的(de)(de)有(you)用(yong)和(he)非破壞性(xing)(xing)方(fang)(fang)法。但(dan)與疏水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)離(li)子液(ye)體(ti)不(bu)同(tong)，這種方(fang)(fang)法不(bu)能有(you)效地(di)用(yong)于(yu)親(qin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)化合(he)物。在以(yi)往的(de)(de)工(gong)作中(zhong)(zhong)，通過添加強鹽(yan)(yan)分析(xi)(xi)(xi)物質形成水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)相雙(shuang)相系統，顯(xian)示出高濃度去除水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)親(qin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)ILs高效方(fang)(fang)法。添加鹽(yan)(yan)分析(xi)(xi)(xi)物種，如無機(ji)鹽(yan)(yan)，先(xian)前(qian)顯(xian)示含有(you)疏水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)離(li)子液(ye)體(ti)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)溶(rong)液(ye)，導(dao)致水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)溶(rong)解度顯(xian)著降低(di)。因此，為了提高親(qin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)，ILs本文對活性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)吸附Na 2 SO 研究了4的(de)(de)鹽(yan)(yan)析(xi)(xi)(xi)能力。為此目的(de)(de)，幾種濃度Na 2 SO 四、測(ce)試。已經(jing)表明(ming)Na 2 SO 4.水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)親(qin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)ILs結合(he)促(cu)進相分離(li)，可減少高疏水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)氟化IL水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)溶(rong)解度。

　　活性炭添加(jia)無機鹽的(de)研究結果

　　結果(guo)表(biao)明(ming)，活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭具有(you)不同的(de)吸(xi)(xi)附能(neng)力和吸(xi)(xi)附能(neng)力IL溶液中的(de)鹽(yan)量與其性(xing)(xing)質(zhi)有(you)關。一(yi)般來說，咪(mi)唑是咪(mi)唑的(de)ILs，陰離子(zi)對活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭吸(xi)(xi)附能(neng)力的(de)影響如(ru)下(xia)：Cl - ≈[CH 3 SO] <[CF 3 SO 3 ] -<[NTf 2 ] 。這一(yi)趨勢的(de)結果(guo)與預期(qi)一(yi)致，并表(biao)明(ming)隨著陰離子(zi)疏水(shui)(shui)性(xing)(xing)的(de)增(zeng)(zeng)加，活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭對ILs吸(xi)(xi)附逐漸(jian)增(zeng)(zeng)加。另一(yi)方(fang)面，考慮IL在陽離子(zi)家(jia)族(zu)中，活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭能(neng)吸(xi)(xi)附更多的(de)吡(bi)啶比基于咪(mi)唑類對應物(wu)。簡而(er)言之，這里證明(ming)，如(ru)果(guo)使用無機鹽(yan)來促進(jin)鹽(yan)分析和增(zeng)(zeng)強隔離，活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭也可以水(shui)(shui)介(jie)質(zhi)中低(di)濃度的(de)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)IL有(you)效吸(xi)(xi)附劑。結果(guo)表(biao)明(ming)， 在鹽(yan)的(de)存(cun)在下(xia)，親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)ILs的(de)例如(ru)[C 4 C 1 im] Cl和[C 4 C 1 im] [CH 3 SO3 ]的(de)K d值增(zeng)(zeng)加高達5.5倍。這種新方(fang)法可以設想為減少使用IL工業過(guo)程(cheng)中產生的(de)含水(shui)(shui)物(wu)流污染望的(de)。