活性炭吸附離子溶液

　　大多數離(li)子液(ye)體(ILs)它(ta)們(men)都是(shi)水(shui)(shui)溶性(xing)的(de)，或(huo)者(zhe)與(yu)水(shui)(shui)的(de)混溶性(xing)不(bu)容忽視(shi)，這(zhe)可能會對(dui)其(qi)釋放到環境中產生一些有害影響。除(chu)其(qi)他方法(fa)之外(wai)，活性(xing)炭(tan)上(shang)(shang)的(de)吸附離(li)子液(ye)體已被證明(ming)是(shi)從水(shui)(shui)溶液(ye)中除(chu)去這(zhe)些化合物的(de)有效技術。然(ran)而，這(zhe)種(zhong)方法(fa)已經證明(ming)只有疏(shu)水(shui)(shui)性(xing)ILs它(ta)是(shi)可行的(de)，而不(bu)是(shi)具(ju)有較大污(wu)染趨(qu)勢的(de)親水(shui)(shui)性(xing)水(shui)(shui)溶性(xing)lls。在這(zhe)種(zhong)情況下，為(wei)了增強親水(shui)(shui)性(xing)，提出了無機(ji)鹽鹽分析能力(li)的(de)替(ti)代方法(fa)ILs吸附在活性(xing)炭(tan)上(shang)(shang)。

　　本文研究了Na 2 SO 4.活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)附(fu)濃度5種(zhong)(zhong)ILs的影響。通過(guo)(guo)吸(xi)附(fu)到活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)上(shang)進(jin)行(xing)檢測IL陽離子家族(zu)(咪(mi)唑鎓和吡啶鎓基)和陰離子性(xing)(xing)質(考(kao)慮其親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)和氟化)的各種(zhong)(zhong)各樣的IL。通常(chang)，顯示使(shi)用Na 2 SO 4增強了ILs吸(xi)附(fu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)。特(te)別(bie)(bie)是親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)，當(dang)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)難(nan)以去(qu)除時(shi)ILs時(shi)，這(zhe)種(zhong)(zhong)效應是非(fei)常(chang)重要的。此(ci)外(wai)，使(shi)用真空溶劑篩(shai)(shai)選MOdel(COSMO-RS)這(zhe)種(zhong)(zhong)電(dian)感(gan)器旨在補充獲(huo)(huo)得的實(shi)驗(yan)數(shu)據。這(zhe)項工作有助于從水(shui)(shui)和消除水(shui)(shui)流ILs創造更環保過(guo)(guo)程的新方法(fa)。顯示使(shi)用Na 2 SO 4增強了ILs吸(xi)附(fu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)。特(te)別(bie)(bie)是，當(dang)處理實(shi)際上(shang)是由(you)AC親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)很難(nan)去(qu)除ILs這(zhe)種(zhong)(zhong)效果很重要。此(ci)外(wai)，使(shi)用真空溶劑篩(shai)(shai)選MOdel(COSMO-RS)這(zhe)種(zhong)(zhong)電(dian)感(gan)器旨在補充獲(huo)(huo)得的實(shi)驗(yan)數(shu)據。這(zhe)項工作有助于從水(shui)(shui)和消除水(shui)(shui)流ILs新方法(fa)旨在創造更環保的過(guo)(guo)程。

　　測試離(li)子液(ye)體的種類(lei)

　　對以下ILs研究(jiu)活(huo)性炭(tan)吸附：1-丁基(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)咪唑(zuo)氯(lv)化物(wu)，[C 4 C 1 im] Cl;，甲(jia)基(ji)(ji)磺(huang)酸(suan)1-丁基(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)咪唑(zuo)，[C 4 C 11 im] [CH 3 SO 3 ]，三氟甲(jia)磺(huang)酸(suan)1-丁基(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)咪唑(zuo)鎓(三氟甲(jia)磺(huang)酸(suan)酯(zhi))，[C 4 C 1im] [CF 3 SO 3 ]，酰(xian)亞胺，[C 4 C 11 im] [NTf 2 ]1-丁基(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)咪唑(zuo) 酰(xian)亞胺，[C 4 C 1 py] [NTf 2 ]1-丁基(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)吡啶。質(zhi)(zhi)量(liang)分數(shu)純度為99%。質(zhi)(zhi)量(liang)分數(shu)純度為99%。IL純度也通過1 H和(he)13 C NMR證實。

　　無機鹽(yan)硫酸(suan)鈉(Na 2 SO 4)純度(du)高于99%的(de)質量分數(shu)。金豐活性(xing)炭(tan)(tan)提供(gong)活性(xing)炭(tan)(tan)作為吸附劑。該工作中(zhong)使用的(de)活性(xing)炭(tan)(tan)為927m 2/g微孔體積高，表(biao)面官能團(tuan)濃(nong)度(du)低。308實(shi)驗方法(fa).15K的(de)玻璃瓶(100mL)用50mL濃(nong)度(du)為100-500mg·L -1的(de)IL的(de)鹽(yan)溶(rong)液(ye)。不同鹽(yan)溶(rong)液(ye)的(de)濃(nong)度(du)為0.28和1.76 mol·kg -1之間變化。然(ran)后(hou)在(zai)水溶(rong)液(ye)中(zhong)加入活性(xing)炭(tan)(tan)2000rpm將其放置在(zai)軌道培養(yang)箱中(zhong)至少(shao)4天。這一次被證明是達(da)到平(ping)衡所需的(de)*短時(shi)間。在(zai)此期間，取出樣品并對(dui)ILs定量含量。

　　將離(li)子(zi)液吸附(fu)到活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)，被證明(ming)是從水(shui)(shui)中(zhong)去(qu)除低(di)(di)濃(nong)度(du)離(li)子(zi)液體的(de)有用(yong)和非破壞性(xing)(xing)(xing)方法。但與(yu)疏(shu)(shu)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)離(li)子(zi)液體不同，這種(zhong)方法不能有效地用(yong)于親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)化合(he)物(wu)。在(zai)以往的(de)工作中(zhong)，通過添(tian)加強鹽分(fen)(fen)析(xi)物(wu)質形成水(shui)(shui)相雙相系統，顯(xian)示出(chu)高(gao)濃(nong)度(du)去(qu)除水(shui)(shui)中(zhong)的(de)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)ILs高(gao)效方法。添(tian)加鹽分(fen)(fen)析(xi)物(wu)種(zhong)，如無機(ji)鹽，先前顯(xian)示含(han)有疏(shu)(shu)水(shui)(shui)離(li)子(zi)液體水(shui)(shui)溶(rong)液，導致水(shui)(shui)中(zhong)溶(rong)解度(du)顯(xian)著降低(di)(di)。因此，為了提高(gao)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)，ILs本文對活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)吸附(fu)Na 2 SO 研究了4的(de)鹽析(xi)能力。為此目的(de)，幾(ji)種(zhong)濃(nong)度(du)Na 2 SO 四、測試。已經表明(ming)Na 2 SO 4.水(shui)(shui)溶(rong)液中(zhong)的(de)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)ILs結合(he)促進相分(fen)(fen)離(li)，可減少高(gao)疏(shu)(shu)水(shui)(shui)和氟化IL水(shui)(shui)中(zhong)的(de)溶(rong)解度(du)。

　　活性炭添加無(wu)機鹽的研究(jiu)結果

　　結(jie)(jie)果表(biao)明，活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)具有不同的(de)吸(xi)附(fu)(fu)能力和(he)吸(xi)附(fu)(fu)能力IL溶液(ye)中的(de)鹽(yan)(yan)量與(yu)其性(xing)(xing)(xing)質有關。一(yi)(yi)般來說，咪唑(zuo)(zuo)是咪唑(zuo)(zuo)的(de)ILs，陰離(li)子(zi)對活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)附(fu)(fu)能力的(de)影響如(ru)下(xia)：Cl - ≈[CH 3 SO] <[CF 3 SO 3 ] -<[NTf 2 ] 。這(zhe)一(yi)(yi)趨勢的(de)結(jie)(jie)果與(yu)預期一(yi)(yi)致，并表(biao)明隨著陰離(li)子(zi)疏(shu)水(shui)性(xing)(xing)(xing)的(de)增(zeng)加(jia)，活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)對ILs吸(xi)附(fu)(fu)逐漸增(zeng)加(jia)。另一(yi)(yi)方面，考慮(lv)IL在陽離(li)子(zi)家族中，活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)能吸(xi)附(fu)(fu)更多的(de)吡啶(ding)比(bi)基于咪唑(zuo)(zuo)類對應物。簡而言之，這(zhe)里證明，如(ru)果使用(yong)無機鹽(yan)(yan)來促進鹽(yan)(yan)分析和(he)增(zeng)強隔離(li)，活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)也可(ke)以水(shui)介質中低濃度的(de)親(qin)水(shui)性(xing)(xing)(xing)IL有效吸(xi)附(fu)(fu)劑。結(jie)(jie)果表(biao)明， 在鹽(yan)(yan)的(de)存在下(xia)，親(qin)水(shui)性(xing)(xing)(xing)ILs的(de)例如(ru)[C 4 C 1 im] Cl和(he)[C 4 C 1 im] [CH 3 SO3 ]的(de)K d值增(zeng)加(jia)高達5.5倍。這(zhe)種新(xin)方法可(ke)以設想為減少使用(yong)IL工業過程中產生的(de)含水(shui)物流污(wu)染望的(de)。