活性炭吸附離子溶液

　　大(da)多(duo)數離子液體(ILs)它們都(dou)是水溶(rong)(rong)性(xing)(xing)的，或者與(yu)水的混溶(rong)(rong)性(xing)(xing)不(bu)容忽視，這可能會(hui)對(dui)其(qi)釋放到環(huan)境中產(chan)生一些有(you)害(hai)影響(xiang)。除(chu)其(qi)他方(fang)法之外，活性(xing)(xing)炭(tan)上的吸(xi)附(fu)離子液體已(yi)被證(zheng)明(ming)是從水溶(rong)(rong)液中除(chu)去這些化合物的有(you)效技(ji)術。然而(er)，這種(zhong)(zhong)方(fang)法已(yi)經證(zheng)明(ming)只(zhi)有(you)疏水性(xing)(xing)ILs它是可行的，而(er)不(bu)是具有(you)較大(da)污染趨勢(shi)的親水性(xing)(xing)水溶(rong)(rong)性(xing)(xing)lls。在(zai)這種(zhong)(zhong)情況(kuang)下，為了增強親水性(xing)(xing)，提出了無機鹽鹽分析能力的替(ti)代方(fang)法ILs吸(xi)附(fu)在(zai)活性(xing)(xing)炭(tan)上。

　　本文研究了(le)Na 2 SO 4.活(huo)性(xing)炭(tan)吸(xi)附(fu)濃度5種(zhong)ILs的(de)(de)(de)影響。通過吸(xi)附(fu)到活(huo)性(xing)炭(tan)上進行檢測IL陽離子家族(咪唑鎓和(he)吡啶鎓基)和(he)陰離子性(xing)質(zhi)(考慮其親水性(xing)和(he)氟化)的(de)(de)(de)各種(zhong)各樣的(de)(de)(de)IL。通常(chang)(chang)，顯示使(shi)用(yong)(yong)Na 2 SO 4增(zeng)強了(le)ILs吸(xi)附(fu)活(huo)性(xing)炭(tan)。特別(bie)是(shi)親水性(xing)，當活(huo)性(xing)炭(tan)難以去除(chu)(chu)時(shi)ILs時(shi)，這(zhe)(zhe)種(zhong)效應是(shi)非常(chang)(chang)重要的(de)(de)(de)。此外(wai)，使(shi)用(yong)(yong)真(zhen)空溶(rong)劑(ji)篩(shai)選MOdel(COSMO-RS)這(zhe)(zhe)種(zhong)電感器(qi)旨(zhi)在(zai)補充(chong)獲(huo)得的(de)(de)(de)實驗數(shu)據。這(zhe)(zhe)項工(gong)作有助(zhu)于(yu)(yu)從水和(he)消(xiao)(xiao)除(chu)(chu)水流ILs創造(zao)更環保過程的(de)(de)(de)新方法。顯示使(shi)用(yong)(yong)Na 2 SO 4增(zeng)強了(le)ILs吸(xi)附(fu)活(huo)性(xing)炭(tan)。特別(bie)是(shi)，當處(chu)理(li)實際上是(shi)由(you)AC親水性(xing)很難去除(chu)(chu)ILs這(zhe)(zhe)種(zhong)效果很重要。此外(wai)，使(shi)用(yong)(yong)真(zhen)空溶(rong)劑(ji)篩(shai)選MOdel(COSMO-RS)這(zhe)(zhe)種(zhong)電感器(qi)旨(zhi)在(zai)補充(chong)獲(huo)得的(de)(de)(de)實驗數(shu)據。這(zhe)(zhe)項工(gong)作有助(zhu)于(yu)(yu)從水和(he)消(xiao)(xiao)除(chu)(chu)水流ILs新方法旨(zhi)在(zai)創造(zao)更環保的(de)(de)(de)過程。

　　測(ce)試離(li)子(zi)液體的種類

　　對以下ILs研究活性(xing)炭吸附：1-丁基(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)(ji)咪(mi)唑(zuo)(zuo)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(mi)唑(zuo)(zuo)，[C 4 C 11 im] [CH 3 SO 3 ]，三氟(fu)甲(jia)(jia)磺酸(suan)1-丁基(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)(ji)咪(mi)唑(zuo)(zuo)鎓(三氟(fu)甲(jia)(jia)磺酸(suan)酯)，[C 4 C 1im] [CF 3 SO 3 ]，酰亞胺，[C 4 C 11 im] [NTf 2 ]1-丁基(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)(ji)咪(mi)唑(zuo)(zuo) 酰亞胺，[C 4 C 1 py] [NTf 2 ]1-丁基(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)基(ji)(ji)吡啶。質量分(fen)數純度為99%。質量分(fen)數純度為99%。IL純度也通過(guo)1 H和13 C NMR證(zheng)實(shi)。

　　無機鹽(yan)硫酸鈉(na)(Na 2 SO 4)純度(du)高于99%的(de)(de)(de)(de)質量(liang)分(fen)數。金豐活(huo)性炭(tan)提(ti)供活(huo)性炭(tan)作為吸附劑(ji)。該工作中使用(yong)的(de)(de)(de)(de)活(huo)性炭(tan)為927m 2/g微孔(kong)體(ti)積高，表面官能團濃度(du)低(di)。308實驗方法.15K的(de)(de)(de)(de)玻璃瓶(100mL)用(yong)50mL濃度(du)為100-500mg·L -1的(de)(de)(de)(de)IL的(de)(de)(de)(de)鹽(yan)溶液。不(bu)同鹽(yan)溶液的(de)(de)(de)(de)濃度(du)為0.28和(he)1.76 mol·kg -1之間(jian)(jian)變(bian)化(hua)。然(ran)后在水(shui)溶液中加入活(huo)性炭(tan)2000rpm將(jiang)其放置在軌道培(pei)養箱中至(zhi)少4天。這一(yi)次被證明是(shi)達到平衡所需的(de)(de)(de)(de)*短時間(jian)(jian)。在此期間(jian)(jian)，取出樣品并對ILs定量(liang)含量(liang)。

　　將離(li)子(zi)液(ye)吸(xi)(xi)附到活(huo)性(xing)炭中(zhong)(zhong)，被證明是(shi)從水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)去除(chu)低濃度(du)(du)離(li)子(zi)液(ye)體(ti)(ti)的(de)(de)有用(yong)和非破壞(huai)性(xing)方(fang)法(fa)。但與疏水(shui)(shui)性(xing)離(li)子(zi)液(ye)體(ti)(ti)不同，這種(zhong)方(fang)法(fa)不能有效地用(yong)于親(qin)水(shui)(shui)性(xing)化(hua)合物(wu)。在以(yi)往的(de)(de)工作中(zhong)(zhong)，通(tong)過添加(jia)強鹽分析物(wu)質形成水(shui)(shui)相(xiang)雙相(xiang)系(xi)統，顯示(shi)出高濃度(du)(du)去除(chu)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)ILs高效方(fang)法(fa)。添加(jia)鹽分析物(wu)種(zhong)，如(ru)無機鹽，先(xian)前顯示(shi)含有疏水(shui)(shui)離(li)子(zi)液(ye)體(ti)(ti)水(shui)(shui)溶液(ye)，導致(zhi)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)溶解(jie)度(du)(du)顯著降低。因此(ci)，為了(le)提高親(qin)水(shui)(shui)性(xing)，ILs本(ben)文(wen)對活(huo)性(xing)炭的(de)(de)吸(xi)(xi)附Na 2 SO 研究(jiu)了(le)4的(de)(de)鹽析能力(li)。為此(ci)目(mu)的(de)(de)，幾(ji)種(zhong)濃度(du)(du)Na 2 SO 四、測試(shi)。已經(jing)表(biao)明Na 2 SO 4.水(shui)(shui)溶液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)ILs結合促進相(xiang)分離(li)，可減少高疏水(shui)(shui)和氟化(hua)IL水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)溶解(jie)度(du)(du)。

　　活性(xing)炭添加無機(ji)鹽的研究結果

　　結果表明(ming)(ming)，活(huo)性(xing)(xing)炭具有(you)不同的(de)(de)吸附(fu)(fu)能(neng)力(li)和吸附(fu)(fu)能(neng)力(li)IL溶液中(zhong)的(de)(de)鹽(yan)(yan)量與(yu)其性(xing)(xing)質(zhi)有(you)關。一般來說，咪(mi)(mi)唑(zuo)(zuo)是咪(mi)(mi)唑(zuo)(zuo)的(de)(de)ILs，陰離子對活(huo)性(xing)(xing)炭吸附(fu)(fu)能(neng)力(li)的(de)(de)影響如下：Cl - ≈[CH 3 SO] <[CF 3 SO 3 ] -<[NTf 2 ] 。這(zhe)一趨勢的(de)(de)結果與(yu)預期一致，并表明(ming)(ming)隨著陰離子疏水(shui)(shui)性(xing)(xing)的(de)(de)增加(jia)，活(huo)性(xing)(xing)炭對ILs吸附(fu)(fu)逐漸增加(jia)。另一方面，考(kao)慮IL在(zai)(zai)陽離子家族(zu)中(zhong)，活(huo)性(xing)(xing)炭能(neng)吸附(fu)(fu)更多的(de)(de)吡啶比基于咪(mi)(mi)唑(zuo)(zuo)類對應物。簡(jian)而(er)言之，這(zhe)里證明(ming)(ming)，如果使(shi)用(yong)無機鹽(yan)(yan)來促進鹽(yan)(yan)分析和增強(qiang)隔(ge)離，活(huo)性(xing)(xing)炭也可(ke)以水(shui)(shui)介質(zhi)中(zhong)低濃(nong)度的(de)(de)親水(shui)(shui)性(xing)(xing)IL有(you)效吸附(fu)(fu)劑。結果表明(ming)(ming)， 在(zai)(zai)鹽(yan)(yan)的(de)(de)存在(zai)(zai)下，親水(shui)(shui)性(xing)(xing)ILs的(de)(de)例如[C 4 C 1 im] Cl和[C 4 C 1 im] [CH 3 SO3 ]的(de)(de)K d值增加(jia)高(gao)達5.5倍。這(zhe)種新(xin)方法可(ke)以設(she)想為減少(shao)使(shi)用(yong)IL工(gong)業過程中(zhong)產生的(de)(de)含水(shui)(shui)物流污(wu)染(ran)望的(de)(de)。