活性炭吸附離子溶液

　　大多數離子(zi)液體(ti)(ti)(ILs)它們都是(shi)水(shui)溶(rong)(rong)性(xing)的(de)，或者與水(shui)的(de)混溶(rong)(rong)性(xing)不容(rong)忽(hu)視(shi)，這可(ke)能會對其釋(shi)放到(dao)環境中產生一些(xie)有(you)(you)害(hai)影響。除(chu)其他方(fang)法之外，活性(xing)炭上(shang)的(de)吸附離子(zi)液體(ti)(ti)已(yi)被證明(ming)是(shi)從水(shui)溶(rong)(rong)液中除(chu)去這些(xie)化合(he)物(wu)的(de)有(you)(you)效技術。然(ran)而(er)，這種(zhong)(zhong)方(fang)法已(yi)經證明(ming)只有(you)(you)疏水(shui)性(xing)ILs它是(shi)可(ke)行的(de)，而(er)不是(shi)具有(you)(you)較大污染趨勢的(de)親水(shui)性(xing)水(shui)溶(rong)(rong)性(xing)lls。在(zai)這種(zhong)(zhong)情況下，為(wei)了(le)(le)增強親水(shui)性(xing)，提出了(le)(le)無(wu)機(ji)鹽鹽分析能力(li)的(de)替(ti)代方(fang)法ILs吸附在(zai)活性(xing)炭上(shang)。

　　本文研究(jiu)了Na 2 SO 4.活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)附(fu)濃(nong)度5種(zhong)ILs的(de)(de)(de)影響。通(tong)過(guo)(guo)(guo)吸(xi)附(fu)到活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)上(shang)進行檢(jian)測(ce)IL陽(yang)離(li)子家族(咪唑(zuo)鎓(weng)和(he)(he)吡啶鎓(weng)基)和(he)(he)陰(yin)離(li)子性(xing)(xing)質(考慮其親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)和(he)(he)氟化)的(de)(de)(de)各種(zhong)各樣(yang)的(de)(de)(de)IL。通(tong)常，顯示使(shi)用(yong)Na 2 SO 4增強(qiang)了ILs吸(xi)附(fu)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)。特別(bie)是親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)，當(dang)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)難(nan)(nan)以去除(chu)(chu)時ILs時，這種(zhong)效應是非常重要(yao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，使(shi)用(yong)真空溶劑(ji)篩(shai)選(xuan)MOdel(COSMO-RS)這種(zhong)電感(gan)器旨在補(bu)充獲得(de)的(de)(de)(de)實(shi)驗數據。這項工作(zuo)有助于從水(shui)(shui)和(he)(he)消(xiao)除(chu)(chu)水(shui)(shui)流(liu)ILs創造(zao)更環(huan)保過(guo)(guo)(guo)程的(de)(de)(de)新方法。顯示使(shi)用(yong)Na 2 SO 4增強(qiang)了ILs吸(xi)附(fu)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)。特別(bie)是，當(dang)處(chu)理實(shi)際上(shang)是由(you)AC親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)很難(nan)(nan)去除(chu)(chu)ILs這種(zhong)效果很重要(yao)。此(ci)外，使(shi)用(yong)真空溶劑(ji)篩(shai)選(xuan)MOdel(COSMO-RS)這種(zhong)電感(gan)器旨在補(bu)充獲得(de)的(de)(de)(de)實(shi)驗數據。這項工作(zuo)有助于從水(shui)(shui)和(he)(he)消(xiao)除(chu)(chu)水(shui)(shui)流(liu)ILs新方法旨在創造(zao)更環(huan)保的(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)程。

　　測試離子液體的種類(lei)

　　對(dui)以下ILs研究(jiu)活性炭吸附(fu)：1-丁(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)咪(mi)唑(zuo)氯化物，[C 4 C 1 im] Cl;，甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)磺酸(suan)1-丁(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)咪(mi)唑(zuo)，[C 4 C 11 im] [CH 3 SO 3 ]，三氟(fu)甲(jia)(jia)(jia)磺酸(suan)1-丁(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)咪(mi)唑(zuo)鎓(三氟(fu)甲(jia)(jia)(jia)磺酸(suan)酯)，[C 4 C 1im] [CF 3 SO 3 ]，酰(xian)亞胺，[C 4 C 11 im] [NTf 2 ]1-丁(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)咪(mi)唑(zuo) 酰(xian)亞胺，[C 4 C 1 py] [NTf 2 ]1-丁(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)吡啶。質量分(fen)數純度(du)為99%。質量分(fen)數純度(du)為99%。IL純度(du)也通(tong)過1 H和(he)13 C NMR證(zheng)實。

　　無機(ji)鹽(yan)(yan)硫酸鈉(Na 2 SO 4)純度(du)(du)高(gao)于99%的(de)(de)(de)質(zhi)量分數。金豐活(huo)性炭提(ti)供活(huo)性炭作(zuo)為(wei)(wei)吸附劑。該工(gong)作(zuo)中(zhong)(zhong)使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)活(huo)性炭為(wei)(wei)927m 2/g微孔體積高(gao)，表面官能團濃(nong)度(du)(du)低。308實驗(yan)方法.15K的(de)(de)(de)玻璃瓶(100mL)用(yong)50mL濃(nong)度(du)(du)為(wei)(wei)100-500mg·L -1的(de)(de)(de)IL的(de)(de)(de)鹽(yan)(yan)溶(rong)液。不同鹽(yan)(yan)溶(rong)液的(de)(de)(de)濃(nong)度(du)(du)為(wei)(wei)0.28和(he)1.76 mol·kg -1之間(jian)(jian)變(bian)化(hua)。然(ran)后在水溶(rong)液中(zhong)(zhong)加入活(huo)性炭2000rpm將(jiang)其放置在軌道(dao)培養箱中(zhong)(zhong)至少4天。這一次被(bei)證(zheng)明是達到平衡所需的(de)(de)(de)*短時(shi)間(jian)(jian)。在此期間(jian)(jian)，取出樣(yang)品并(bing)對ILs定量含(han)量。

　　將離子液(ye)(ye)(ye)吸(xi)附到活性(xing)(xing)炭中(zhong)，被(bei)證明(ming)是(shi)從水(shui)(shui)中(zhong)去除低(di)濃(nong)度離子液(ye)(ye)(ye)體(ti)的(de)(de)有用和非破壞性(xing)(xing)方法。但與疏(shu)(shu)水(shui)(shui)性(xing)(xing)離子液(ye)(ye)(ye)體(ti)不同(tong)，這種方法不能(neng)有效地用于親水(shui)(shui)性(xing)(xing)化合(he)物。在以(yi)往(wang)的(de)(de)工作(zuo)中(zhong)，通(tong)過添(tian)加(jia)強鹽(yan)分析物質(zhi)形成水(shui)(shui)相雙相系(xi)統，顯(xian)示出高(gao)濃(nong)度去除水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)親水(shui)(shui)性(xing)(xing)ILs高(gao)效方法。添(tian)加(jia)鹽(yan)分析物種，如無(wu)機鹽(yan)，先(xian)前顯(xian)示含有疏(shu)(shu)水(shui)(shui)離子液(ye)(ye)(ye)體(ti)水(shui)(shui)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)，導致水(shui)(shui)中(zhong)溶(rong)(rong)(rong)解度顯(xian)著降低(di)。因此，為了(le)提高(gao)親水(shui)(shui)性(xing)(xing)，ILs本(ben)文對活性(xing)(xing)炭的(de)(de)吸(xi)附Na 2 SO 研(yan)究了(le)4的(de)(de)鹽(yan)析能(neng)力。為此目的(de)(de)，幾種濃(nong)度Na 2 SO 四、測試(shi)。已(yi)經表明(ming)Na 2 SO 4.水(shui)(shui)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)親水(shui)(shui)性(xing)(xing)ILs結合(he)促進相分離，可(ke)減(jian)少高(gao)疏(shu)(shu)水(shui)(shui)和氟化IL水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)解度。

　　活性炭添加無(wu)機鹽的(de)研(yan)究結果

　　結果表明，活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)具有不同(tong)的(de)吸附(fu)能(neng)力(li)和吸附(fu)能(neng)力(li)IL溶液中的(de)鹽量與其性(xing)(xing)質有關。一(yi)(yi)般來(lai)說，咪唑是(shi)咪唑的(de)ILs，陰離(li)(li)子對(dui)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸附(fu)能(neng)力(li)的(de)影(ying)響如(ru)下(xia)：Cl - ≈[CH 3 SO] <[CF 3 SO 3 ] -<[NTf 2 ] 。這一(yi)(yi)趨勢的(de)結果與預期一(yi)(yi)致，并表明隨著陰離(li)(li)子疏水(shui)性(xing)(xing)的(de)增(zeng)加(jia)(jia)，活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)對(dui)ILs吸附(fu)逐漸增(zeng)加(jia)(jia)。另一(yi)(yi)方(fang)面，考(kao)慮IL在(zai)陽離(li)(li)子家族中，活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)能(neng)吸附(fu)更(geng)多(duo)的(de)吡(bi)啶(ding)比基(ji)于咪唑類對(dui)應(ying)物(wu)。簡而言之，這里證明，如(ru)果使用(yong)無機鹽來(lai)促進(jin)鹽分析和增(zeng)強隔離(li)(li)，活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)也可以水(shui)介質中低濃度(du)的(de)親水(shui)性(xing)(xing)IL有效吸附(fu)劑。結果表明， 在(zai)鹽的(de)存在(zai)下(xia)，親水(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)加(jia)(jia)高(gao)達5.5倍。這種新方(fang)法(fa)可以設想(xiang)為減少使用(yong)IL工(gong)業過程(cheng)中產(chan)生的(de)含水(shui)物(wu)流污染(ran)望的(de)。