活性炭吸附離子溶液

　　大(da)多(duo)數離(li)子液體(ILs)它(ta)們都是(shi)水溶(rong)性(xing)(xing)的(de)(de)，或者與水的(de)(de)混溶(rong)性(xing)(xing)不容(rong)忽視，這(zhe)可能(neng)會對其釋放到環境中產生一些有害(hai)影響。除其他(ta)方法之(zhi)外，活(huo)性(xing)(xing)炭上的(de)(de)吸(xi)附(fu)離(li)子液體已(yi)被證(zheng)明是(shi)從水溶(rong)液中除去這(zhe)些化合物的(de)(de)有效技術。然而(er)，這(zhe)種(zhong)方法已(yi)經證(zheng)明只有疏水性(xing)(xing)ILs它(ta)是(shi)可行的(de)(de)，而(er)不是(shi)具(ju)有較(jiao)大(da)污染(ran)趨勢的(de)(de)親水性(xing)(xing)水溶(rong)性(xing)(xing)lls。在這(zhe)種(zhong)情(qing)況下(xia)，為了增強親水性(xing)(xing)，提出了無(wu)機鹽鹽分析(xi)能(neng)力的(de)(de)替(ti)代方法ILs吸(xi)附(fu)在活(huo)性(xing)(xing)炭上。

　　本文研(yan)究了Na 2 SO 4.活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)附濃(nong)度5種(zhong)ILs的(de)(de)影響。通(tong)過吸(xi)附到活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)上進行檢(jian)測(ce)IL陽(yang)離(li)子家(jia)族(咪唑鎓和(he)吡啶鎓基)和(he)陰離(li)子性(xing)(xing)(xing)質(考慮其(qi)親(qin)水(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)和(he)氟化)的(de)(de)各種(zhong)各樣的(de)(de)IL。通(tong)常，顯示使用Na 2 SO 4增強了ILs吸(xi)附活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)。特(te)別(bie)是親(qin)水(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)，當(dang)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)難以去除時(shi)ILs時(shi)，這(zhe)種(zhong)效應是非常重要(yao)的(de)(de)。此外，使用真空(kong)溶(rong)劑篩選(xuan)MOdel(COSMO-RS)這(zhe)種(zhong)電(dian)感器旨(zhi)在(zai)(zai)補(bu)充(chong)獲(huo)得(de)的(de)(de)實(shi)驗數據。這(zhe)項工作有助于(yu)從(cong)水(shui)(shui)(shui)和(he)消(xiao)除水(shui)(shui)(shui)流(liu)ILs創造(zao)(zao)更環(huan)保(bao)過程的(de)(de)新(xin)方法。顯示使用Na 2 SO 4增強了ILs吸(xi)附活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)。特(te)別(bie)是，當(dang)處理(li)實(shi)際上是由AC親(qin)水(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)很難去除ILs這(zhe)種(zhong)效果很重要(yao)。此外，使用真空(kong)溶(rong)劑篩選(xuan)MOdel(COSMO-RS)這(zhe)種(zhong)電(dian)感器旨(zhi)在(zai)(zai)補(bu)充(chong)獲(huo)得(de)的(de)(de)實(shi)驗數據。這(zhe)項工作有助于(yu)從(cong)水(shui)(shui)(shui)和(he)消(xiao)除水(shui)(shui)(shui)流(liu)ILs新(xin)方法旨(zhi)在(zai)(zai)創造(zao)(zao)更環(huan)保(bao)的(de)(de)過程。

　　測(ce)試離(li)子(zi)液體(ti)的種(zhong)類

　　對以下ILs研(yan)究活性炭吸附：1-丁(ding)基-3-甲(jia)基咪(mi)唑氯化物(wu)，[C 4 C 1 im] Cl;，甲(jia)基磺酸(suan)1-丁(ding)基-3-甲(jia)基咪(mi)唑，[C 4 C 11 im] [CH 3 SO 3 ]，三氟甲(jia)磺酸(suan)1-丁(ding)基-3-甲(jia)基咪(mi)唑鎓(三氟甲(jia)磺酸(suan)酯)，[C 4 C 1im] [CF 3 SO 3 ]，酰(xian)亞胺(an)，[C 4 C 11 im] [NTf 2 ]1-丁(ding)基-3-甲(jia)基咪(mi)唑 酰(xian)亞胺(an)，[C 4 C 1 py] [NTf 2 ]1-丁(ding)基-3-甲(jia)基吡啶。質(zhi)量分數純(chun)度為99%。質(zhi)量分數純(chun)度為99%。IL純(chun)度也通過1 H和(he)13 C NMR證實。

　　無機鹽硫(liu)酸鈉(na)(Na 2 SO 4)純度(du)高于99%的(de)質量(liang)分數。金豐活性(xing)炭提供活性(xing)炭作(zuo)為(wei)吸附劑(ji)。該工作(zuo)中使用(yong)的(de)活性(xing)炭為(wei)927m 2/g微孔體(ti)積高，表面官能團濃度(du)低。308實驗方法.15K的(de)玻(bo)璃瓶(100mL)用(yong)50mL濃度(du)為(wei)100-500mg·L -1的(de)IL的(de)鹽溶液。不(bu)同(tong)鹽溶液的(de)濃度(du)為(wei)0.28和1.76 mol·kg -1之間(jian)變化(hua)。然后(hou)在(zai)水溶液中加(jia)入(ru)活性(xing)炭2000rpm將其(qi)放置在(zai)軌道培(pei)養箱中至少(shao)4天。這(zhe)一次被證明是達到平衡所(suo)需的(de)*短時間(jian)。在(zai)此期間(jian)，取出樣品并對(dui)ILs定(ding)量(liang)含量(liang)。

　　將離子(zi)(zi)液(ye)吸附(fu)到活(huo)性炭(tan)中，被證明是從(cong)水(shui)(shui)(shui)(shui)中去除低濃度(du)離子(zi)(zi)液(ye)體(ti)的(de)(de)有(you)用和非破(po)壞性方法(fa)。但與疏(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)性離子(zi)(zi)液(ye)體(ti)不同(tong)，這種(zhong)(zhong)方法(fa)不能有(you)效(xiao)地用于親水(shui)(shui)(shui)(shui)性化合(he)物(wu)。在以往(wang)的(de)(de)工(gong)作中，通過(guo)添(tian)(tian)加(jia)強鹽分(fen)析物(wu)質形成(cheng)水(shui)(shui)(shui)(shui)相雙相系統，顯示(shi)出高(gao)濃度(du)去除水(shui)(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)親水(shui)(shui)(shui)(shui)性ILs高(gao)效(xiao)方法(fa)。添(tian)(tian)加(jia)鹽分(fen)析物(wu)種(zhong)(zhong)，如(ru)無(wu)機鹽，先前(qian)顯示(shi)含有(you)疏(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)離子(zi)(zi)液(ye)體(ti)水(shui)(shui)(shui)(shui)溶液(ye)，導致(zhi)水(shui)(shui)(shui)(shui)中溶解度(du)顯著降低。因此，為了(le)提高(gao)親水(shui)(shui)(shui)(shui)性，ILs本文對活(huo)性炭(tan)的(de)(de)吸附(fu)Na 2 SO 研究了(le)4的(de)(de)鹽析能力。為此目的(de)(de)，幾種(zhong)(zhong)濃度(du)Na 2 SO 四、測試。已經(jing)表明Na 2 SO 4.水(shui)(shui)(shui)(shui)溶液(ye)中的(de)(de)親水(shui)(shui)(shui)(shui)性ILs結(jie)合(he)促進(jin)相分(fen)離，可(ke)減(jian)少高(gao)疏(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)和氟化IL水(shui)(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)溶解度(du)。

　　活性炭添加(jia)無機鹽的研究結果

　　結(jie)果(guo)表明，活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)具有(you)不同的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附能(neng)力(li)和吸(xi)(xi)(xi)附能(neng)力(li)IL溶(rong)液中的(de)(de)(de)(de)鹽量與其(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)質有(you)關。一(yi)般來(lai)說，咪唑是(shi)咪唑的(de)(de)(de)(de)ILs，陰離(li)子對(dui)活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)(xi)附能(neng)力(li)的(de)(de)(de)(de)影響如(ru)下：Cl - ≈[CH 3 SO] <[CF 3 SO 3 ] -<[NTf 2 ] 。這一(yi)趨勢的(de)(de)(de)(de)結(jie)果(guo)與預期一(yi)致(zhi)，并表明隨著陰離(li)子疏水性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加，活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)對(dui)ILs吸(xi)(xi)(xi)附逐漸增(zeng)加。另(ling)一(yi)方面，考(kao)慮(lv)IL在陽離(li)子家族中，活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)能(neng)吸(xi)(xi)(xi)附更多的(de)(de)(de)(de)吡啶比(bi)基于咪唑類對(dui)應物(wu)。簡而言之，這里證明，如(ru)果(guo)使用無機鹽來(lai)促(cu)進鹽分析和增(zeng)強隔(ge)離(li)，活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)也可以(yi)水介質中低濃度的(de)(de)(de)(de)親(qin)水性(xing)(xing)(xing)(xing)IL有(you)效吸(xi)(xi)(xi)附劑。結(jie)果(guo)表明， 在鹽的(de)(de)(de)(de)存在下，親(qin)水性(xing)(xing)(xing)(xing)ILs的(de)(de)(de)(de)例如(ru)[C 4 C 1 im] Cl和[C 4 C 1 im] [CH 3 SO3 ]的(de)(de)(de)(de)K d值增(zeng)加高(gao)達5.5倍。這種新方法可以(yi)設想為減少使用IL工業過程中產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)含水物(wu)流(liu)污染望的(de)(de)(de)(de)。