活性炭吸附離子溶液

　　大(da)多數(shu)離(li)子液體(ILs)它們都是(shi)水(shui)(shui)溶(rong)性(xing)的(de)(de)(de)，或者與水(shui)(shui)的(de)(de)(de)混溶(rong)性(xing)不(bu)(bu)容忽(hu)視，這可(ke)(ke)能(neng)會對其釋放(fang)到環(huan)境中產生一些(xie)有害(hai)影響。除其他方(fang)法之外(wai)，活性(xing)炭(tan)上的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附離(li)子液體已(yi)被證明(ming)是(shi)從水(shui)(shui)溶(rong)液中除去這些(xie)化合物的(de)(de)(de)有效技術。然而(er)，這種(zhong)(zhong)方(fang)法已(yi)經證明(ming)只有疏水(shui)(shui)性(xing)ILs它是(shi)可(ke)(ke)行的(de)(de)(de)，而(er)不(bu)(bu)是(shi)具有較大(da)污染(ran)趨勢的(de)(de)(de)親水(shui)(shui)性(xing)水(shui)(shui)溶(rong)性(xing)lls。在這種(zhong)(zhong)情況下，為了(le)增(zeng)強親水(shui)(shui)性(xing)，提出了(le)無(wu)機鹽(yan)鹽(yan)分析能(neng)力(li)的(de)(de)(de)替(ti)代(dai)方(fang)法ILs吸(xi)(xi)附在活性(xing)炭(tan)上。

　　本文研究了Na 2 SO 4.活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸附(fu)(fu)濃度5種(zhong)ILs的(de)(de)影響(xiang)。通過(guo)(guo)吸附(fu)(fu)到活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)上進行檢測IL陽(yang)離(li)子家(jia)族(咪唑鎓和(he)吡啶(ding)鎓基(ji))和(he)陰離(li)子性(xing)(xing)(xing)質(考慮其親水(shui)性(xing)(xing)(xing)和(he)氟化)的(de)(de)各種(zhong)各樣的(de)(de)IL。通常(chang)，顯示(shi)使(shi)用(yong)(yong)(yong)Na 2 SO 4增強(qiang)(qiang)了ILs吸附(fu)(fu)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)。特別(bie)(bie)是親水(shui)性(xing)(xing)(xing)，當(dang)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)難(nan)以去(qu)除(chu)時ILs時，這(zhe)種(zhong)效應(ying)是非常(chang)重要的(de)(de)。此外，使(shi)用(yong)(yong)(yong)真空溶劑篩(shai)選(xuan)MOdel(COSMO-RS)這(zhe)種(zhong)電感(gan)器旨在補(bu)充(chong)獲得(de)的(de)(de)實驗數(shu)據。這(zhe)項工作有(you)(you)助于從水(shui)和(he)消(xiao)除(chu)水(shui)流(liu)ILs創(chuang)造(zao)更(geng)環(huan)(huan)保過(guo)(guo)程的(de)(de)新(xin)(xin)方法(fa)。顯示(shi)使(shi)用(yong)(yong)(yong)Na 2 SO 4增強(qiang)(qiang)了ILs吸附(fu)(fu)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)。特別(bie)(bie)是，當(dang)處理實際上是由AC親水(shui)性(xing)(xing)(xing)很難(nan)去(qu)除(chu)ILs這(zhe)種(zhong)效果很重要。此外，使(shi)用(yong)(yong)(yong)真空溶劑篩(shai)選(xuan)MOdel(COSMO-RS)這(zhe)種(zhong)電感(gan)器旨在補(bu)充(chong)獲得(de)的(de)(de)實驗數(shu)據。這(zhe)項工作有(you)(you)助于從水(shui)和(he)消(xiao)除(chu)水(shui)流(liu)ILs新(xin)(xin)方法(fa)旨在創(chuang)造(zao)更(geng)環(huan)(huan)保的(de)(de)過(guo)(guo)程。

　　測試離(li)子液體(ti)的(de)種(zhong)類

　　對以下(xia)ILs研究活性炭吸附：1-丁(ding)基(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)咪唑氯(lv)化物，[C 4 C 1 im] Cl;，甲(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)磺(huang)酸1-丁(ding)基(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)咪唑，[C 4 C 11 im] [CH 3 SO 3 ]，三氟甲(jia)(jia)磺(huang)酸1-丁(ding)基(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)咪唑鎓(三氟甲(jia)(jia)磺(huang)酸酯)，[C 4 C 1im] [CF 3 SO 3 ]，酰(xian)亞胺，[C 4 C 11 im] [NTf 2 ]1-丁(ding)基(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)咪唑 酰(xian)亞胺，[C 4 C 1 py] [NTf 2 ]1-丁(ding)基(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)吡啶。質(zhi)量(liang)分數純(chun)度(du)為99%。質(zhi)量(liang)分數純(chun)度(du)為99%。IL純(chun)度(du)也(ye)通過1 H和13 C NMR證實(shi)。

　　無機鹽硫酸(suan)鈉(Na 2 SO 4)純(chun)度(du)高于99%的質量分數。金豐(feng)活(huo)性炭(tan)提(ti)供活(huo)性炭(tan)作為(wei)吸附劑。該工作中使用的活(huo)性炭(tan)為(wei)927m 2/g微孔體積高，表面官能團(tuan)濃(nong)(nong)度(du)低(di)。308實驗(yan)方法.15K的玻璃瓶(100mL)用50mL濃(nong)(nong)度(du)為(wei)100-500mg·L -1的IL的鹽溶(rong)(rong)液。不同鹽溶(rong)(rong)液的濃(nong)(nong)度(du)為(wei)0.28和1.76 mol·kg -1之間(jian)變化。然(ran)后(hou)在(zai)水(shui)溶(rong)(rong)液中加入活(huo)性炭(tan)2000rpm將其放置在(zai)軌道培養箱中至(zhi)少4天(tian)。這一次(ci)被證明(ming)是達到平衡所需的*短(duan)時(shi)間(jian)。在(zai)此(ci)期間(jian)，取出樣品并對ILs定量含量。

　　將離子(zi)液吸附到活(huo)性炭中，被證明是(shi)從(cong)水(shui)中去(qu)除(chu)(chu)低(di)濃度(du)(du)離子(zi)液體(ti)的(de)(de)有用(yong)和(he)(he)非破壞性方(fang)法。但與(yu)疏水(shui)性離子(zi)液體(ti)不同，這(zhe)種方(fang)法不能有效地用(yong)于親水(shui)性化合物(wu)。在以往的(de)(de)工作中，通過添(tian)加(jia)強鹽分(fen)析(xi)(xi)物(wu)質形(xing)成水(shui)相(xiang)雙相(xiang)系統(tong)，顯示出高(gao)濃度(du)(du)去(qu)除(chu)(chu)水(shui)中的(de)(de)親水(shui)性ILs高(gao)效方(fang)法。添(tian)加(jia)鹽分(fen)析(xi)(xi)物(wu)種，如無(wu)機鹽，先前(qian)顯示含有疏水(shui)離子(zi)液體(ti)水(shui)溶(rong)液，導致水(shui)中溶(rong)解(jie)度(du)(du)顯著(zhu)降低(di)。因(yin)此，為(wei)了(le)提(ti)高(gao)親水(shui)性，ILs本文(wen)對活(huo)性炭的(de)(de)吸附Na 2 SO 研(yan)究了(le)4的(de)(de)鹽析(xi)(xi)能力(li)。為(wei)此目的(de)(de)，幾(ji)種濃度(du)(du)Na 2 SO 四(si)、測試。已經表(biao)明Na 2 SO 4.水(shui)溶(rong)液中的(de)(de)親水(shui)性ILs結(jie)合促進(jin)相(xiang)分(fen)離，可減少高(gao)疏水(shui)和(he)(he)氟化IL水(shui)中的(de)(de)溶(rong)解(jie)度(du)(du)。

　　活性炭添加(jia)無機鹽的研(yan)究結果

　　結(jie)(jie)果(guo)表(biao)(biao)明(ming)，活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)具有不(bu)同(tong)的(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)能(neng)力和(he)吸(xi)附(fu)(fu)能(neng)力IL溶液中(zhong)的(de)(de)鹽(yan)量與(yu)其(qi)性(xing)(xing)(xing)質有關(guan)。一般來說，咪(mi)唑(zuo)是咪(mi)唑(zuo)的(de)(de)ILs，陰離(li)子對(dui)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)附(fu)(fu)能(neng)力的(de)(de)影響如(ru)下：Cl - ≈[CH 3 SO] <[CF 3 SO 3 ] -<[NTf 2 ] 。這一趨勢的(de)(de)結(jie)(jie)果(guo)與(yu)預期一致，并表(biao)(biao)明(ming)隨著陰離(li)子疏水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)增(zeng)加(jia)，活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)對(dui)ILs吸(xi)附(fu)(fu)逐(zhu)漸(jian)增(zeng)加(jia)。另一方面，考慮IL在陽離(li)子家族(zu)中(zhong)，活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)能(neng)吸(xi)附(fu)(fu)更(geng)多的(de)(de)吡啶比基于咪(mi)唑(zuo)類對(dui)應物(wu)。簡而言之，這里證明(ming)，如(ru)果(guo)使(shi)(shi)用無(wu)機鹽(yan)來促進鹽(yan)分析和(he)增(zeng)強隔(ge)離(li)，活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)也可(ke)以水(shui)(shui)介質中(zhong)低濃度(du)的(de)(de)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)IL有效(xiao)吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)。結(jie)(jie)果(guo)表(biao)(biao)明(ming)， 在鹽(yan)的(de)(de)存在下，親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)ILs的(de)(de)例(li)如(ru)[C 4 C 1 im] Cl和(he)[C 4 C 1 im] [CH 3 SO3 ]的(de)(de)K d值增(zeng)加(jia)高達5.5倍。這種新方法(fa)可(ke)以設(she)想為(wei)減少使(shi)(shi)用IL工業過程中(zhong)產生的(de)(de)含(han)水(shui)(shui)物(wu)流污染望(wang)的(de)(de)。