活性炭吸附離子溶液

　　大多數離子液(ye)體(ILs)它(ta)們都是(shi)(shi)(shi)水溶(rong)性(xing)的(de)，或者與水的(de)混溶(rong)性(xing)不容忽(hu)視，這可(ke)能會對其(qi)釋放到環境中(zhong)(zhong)產生一些(xie)有(you)害影響。除其(qi)他方法(fa)(fa)(fa)之外，活性(xing)炭(tan)上(shang)(shang)的(de)吸(xi)附離子液(ye)體已(yi)被證(zheng)明(ming)是(shi)(shi)(shi)從水溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)除去這些(xie)化(hua)合物(wu)的(de)有(you)效技術。然而(er)，這種方法(fa)(fa)(fa)已(yi)經證(zheng)明(ming)只有(you)疏水性(xing)ILs它(ta)是(shi)(shi)(shi)可(ke)行的(de)，而(er)不是(shi)(shi)(shi)具有(you)較(jiao)大污(wu)染趨勢的(de)親水性(xing)水溶(rong)性(xing)lls。在這種情況下(xia)，為(wei)了增(zeng)強親水性(xing)，提出(chu)了無機鹽(yan)鹽(yan)分析(xi)能力(li)的(de)替代方法(fa)(fa)(fa)ILs吸(xi)附在活性(xing)炭(tan)上(shang)(shang)。

　　本文研究了Na 2 SO 4.活性(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)附濃度5種(zhong)ILs的(de)(de)(de)(de)影響。通(tong)過吸(xi)附到活性(xing)(xing)炭(tan)上(shang)進(jin)行(xing)檢測(ce)IL陽離(li)子(zi)家族(咪(mi)唑鎓和(he)吡啶(ding)鎓基(ji))和(he)陰離(li)子(zi)性(xing)(xing)質(zhi)(考慮其親(qin)水性(xing)(xing)和(he)氟化)的(de)(de)(de)(de)各種(zhong)各樣的(de)(de)(de)(de)IL。通(tong)常，顯示(shi)使用Na 2 SO 4增(zeng)強了ILs吸(xi)附活性(xing)(xing)炭(tan)。特別是親(qin)水性(xing)(xing)，當活性(xing)(xing)炭(tan)難(nan)以去(qu)(qu)除(chu)時(shi)(shi)ILs時(shi)(shi)，這(zhe)種(zhong)效應是非常重(zhong)(zhong)要的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，使用真(zhen)空(kong)溶劑(ji)篩選MOdel(COSMO-RS)這(zhe)種(zhong)電感器(qi)旨(zhi)在補(bu)充獲得(de)的(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)驗(yan)數據。這(zhe)項工作(zuo)有(you)助于從(cong)水和(he)消(xiao)除(chu)水流ILs創(chuang)造(zao)更環保過程(cheng)的(de)(de)(de)(de)新方法。顯示(shi)使用Na 2 SO 4增(zeng)強了ILs吸(xi)附活性(xing)(xing)炭(tan)。特別是，當處理(li)實(shi)(shi)際上(shang)是由(you)AC親(qin)水性(xing)(xing)很難(nan)去(qu)(qu)除(chu)ILs這(zhe)種(zhong)效果很重(zhong)(zhong)要。此(ci)外，使用真(zhen)空(kong)溶劑(ji)篩選MOdel(COSMO-RS)這(zhe)種(zhong)電感器(qi)旨(zhi)在補(bu)充獲得(de)的(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)驗(yan)數據。這(zhe)項工作(zuo)有(you)助于從(cong)水和(he)消(xiao)除(chu)水流ILs新方法旨(zhi)在創(chuang)造(zao)更環保的(de)(de)(de)(de)過程(cheng)。

　　測試離子(zi)液體的(de)種類

　　對以(yi)下(xia)ILs研究活性(xing)炭吸(xi)附：1-丁基(ji)(ji)-3-甲基(ji)(ji)咪(mi)唑(zuo)氯化物，[C 4 C 1 im] Cl;，甲基(ji)(ji)磺(huang)酸1-丁基(ji)(ji)-3-甲基(ji)(ji)咪(mi)唑(zuo)，[C 4 C 11 im] [CH 3 SO 3 ]，三氟甲磺(huang)酸1-丁基(ji)(ji)-3-甲基(ji)(ji)咪(mi)唑(zuo)鎓(三氟甲磺(huang)酸酯(zhi))，[C 4 C 1im] [CF 3 SO 3 ]，酰(xian)亞胺(an)，[C 4 C 11 im] [NTf 2 ]1-丁基(ji)(ji)-3-甲基(ji)(ji)咪(mi)唑(zuo) 酰(xian)亞胺(an)，[C 4 C 1 py] [NTf 2 ]1-丁基(ji)(ji)-3-甲基(ji)(ji)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(tong)過1 H和(he)13 C NMR證(zheng)實(shi)。

　　無機鹽(yan)硫(liu)酸鈉(na)(Na 2 SO 4)純度(du)高于99%的(de)(de)質量(liang)分數。金豐活(huo)性(xing)炭(tan)提供活(huo)性(xing)炭(tan)作(zuo)為吸(xi)附劑。該工作(zuo)中使(shi)用(yong)的(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)為927m 2/g微孔體積高，表面官能團濃(nong)(nong)度(du)低。308實驗(yan)方法.15K的(de)(de)玻璃(li)瓶(100mL)用(yong)50mL濃(nong)(nong)度(du)為100-500mg·L -1的(de)(de)IL的(de)(de)鹽(yan)溶(rong)液。不同鹽(yan)溶(rong)液的(de)(de)濃(nong)(nong)度(du)為0.28和1.76 mol·kg -1之間變化。然后(hou)在水溶(rong)液中加入活(huo)性(xing)炭(tan)2000rpm將其放(fang)置(zhi)在軌道培(pei)養箱中至少4天。這(zhe)一次被證(zheng)明(ming)是達到平(ping)衡所(suo)需的(de)(de)*短時間。在此期間，取出樣品并對(dui)ILs定量(liang)含(han)量(liang)。

　　將離子(zi)液(ye)吸附(fu)(fu)到(dao)活性(xing)炭中(zhong)(zhong)，被證明是從(cong)水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)去除低濃度(du)(du)(du)離子(zi)液(ye)體的(de)(de)有用和(he)非破壞(huai)性(xing)方(fang)法(fa)。但與疏(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)離子(zi)液(ye)體不(bu)同，這種(zhong)方(fang)法(fa)不(bu)能有效(xiao)地用于親(qin)水(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)化合(he)(he)物(wu)(wu)。在以往的(de)(de)工作(zuo)中(zhong)(zhong)，通(tong)過添加(jia)強鹽(yan)分析(xi)物(wu)(wu)質形成水(shui)(shui)(shui)(shui)相雙相系統，顯(xian)示出(chu)高(gao)濃度(du)(du)(du)去除水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)親(qin)水(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)ILs高(gao)效(xiao)方(fang)法(fa)。添加(jia)鹽(yan)分析(xi)物(wu)(wu)種(zhong)，如無(wu)機鹽(yan)，先(xian)前(qian)顯(xian)示含(han)有疏(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)離子(zi)液(ye)體水(shui)(shui)(shui)(shui)溶液(ye)，導致(zhi)水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)溶解度(du)(du)(du)顯(xian)著降低。因此(ci)，為了提高(gao)親(qin)水(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)，ILs本文對(dui)活性(xing)炭的(de)(de)吸附(fu)(fu)Na 2 SO 研究了4的(de)(de)鹽(yan)析(xi)能力(li)。為此(ci)目的(de)(de)，幾種(zhong)濃度(du)(du)(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(zhong)(zhong)的(de)(de)親(qin)水(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)ILs結合(he)(he)促(cu)進相分離，可減少高(gao)疏(shu)(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)氟化IL水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)溶解度(du)(du)(du)。

　　活(huo)性炭添加無機鹽的研究結(jie)果

　　結果(guo)表(biao)(biao)明(ming)，活性(xing)(xing)炭具有不(bu)同的(de)(de)(de)(de)吸附(fu)能(neng)(neng)力和(he)吸附(fu)能(neng)(neng)力IL溶液中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)鹽量(liang)與(yu)其性(xing)(xing)質(zhi)有關。一般來說(shuo)，咪(mi)(mi)唑(zuo)(zuo)是咪(mi)(mi)唑(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)(de)ILs，陰離(li)(li)子(zi)對活性(xing)(xing)炭吸附(fu)能(neng)(neng)力的(de)(de)(de)(de)影(ying)響如(ru)下：Cl - ≈[CH 3 SO] <[CF 3 SO 3 ] -<[NTf 2 ] 。這一趨勢的(de)(de)(de)(de)結果(guo)與(yu)預期一致，并表(biao)(biao)明(ming)隨著(zhu)陰離(li)(li)子(zi)疏水(shui)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加，活性(xing)(xing)炭對ILs吸附(fu)逐漸增(zeng)(zeng)加。另一方面，考慮IL在陽離(li)(li)子(zi)家(jia)族中(zhong)(zhong)，活性(xing)(xing)炭能(neng)(neng)吸附(fu)更多的(de)(de)(de)(de)吡啶比基(ji)于咪(mi)(mi)唑(zuo)(zuo)類對應物。簡而言之，這里證明(ming)，如(ru)果(guo)使用(yong)無機鹽來促進鹽分析和(he)增(zeng)(zeng)強(qiang)隔(ge)離(li)(li)，活性(xing)(xing)炭也可(ke)以水(shui)介質(zhi)中(zhong)(zhong)低濃度的(de)(de)(de)(de)親(qin)水(shui)性(xing)(xing)IL有效吸附(fu)劑。結果(guo)表(biao)(biao)明(ming)， 在鹽的(de)(de)(de)(de)存(cun)在下，親(qin)水(shui)性(xing)(xing)ILs的(de)(de)(de)(de)例如(ru)[C 4 C 1 im] Cl和(he)[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。這種新方法(fa)可(ke)以設想為減少使用(yong)IL工業(ye)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)產生的(de)(de)(de)(de)含水(shui)物流污染望的(de)(de)(de)(de)。