活性炭吸附離子溶液

　　大(da)多數離(li)子(zi)液(ye)體(ILs)它們都是水(shui)(shui)溶性(xing)(xing)的(de)，或(huo)者與水(shui)(shui)的(de)混溶性(xing)(xing)不容忽視，這可能會對其釋放到(dao)環境中產生一(yi)些有(you)(you)害影響。除其他(ta)方(fang)法之外，活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)上的(de)吸(xi)附(fu)離(li)子(zi)液(ye)體已(yi)被證(zheng)(zheng)明(ming)是從水(shui)(shui)溶液(ye)中除去這些化(hua)合物的(de)有(you)(you)效(xiao)技術。然而，這種方(fang)法已(yi)經證(zheng)(zheng)明(ming)只有(you)(you)疏(shu)水(shui)(shui)性(xing)(xing)ILs它是可行的(de)，而不是具有(you)(you)較大(da)污染趨勢(shi)的(de)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)水(shui)(shui)溶性(xing)(xing)lls。在(zai)(zai)這種情況下(xia)，為了增(zeng)強(qiang)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)，提出了無機鹽(yan)鹽(yan)分析能力的(de)替代方(fang)法ILs吸(xi)附(fu)在(zai)(zai)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)上。

　　本文研究了Na 2 SO 4.活性(xing)炭吸(xi)附濃度5種(zhong)(zhong)ILs的(de)影響。通過吸(xi)附到活性(xing)炭上(shang)進行(xing)檢(jian)測IL陽離(li)子家族(咪唑鎓(weng)(weng)和(he)(he)吡啶鎓(weng)(weng)基(ji))和(he)(he)陰離(li)子性(xing)質(zhi)(考慮其(qi)親(qin)水(shui)性(xing)和(he)(he)氟化)的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)各(ge)樣的(de)IL。通常，顯(xian)示使(shi)(shi)用(yong)Na 2 SO 4增(zeng)強了ILs吸(xi)附活性(xing)炭。特別是(shi)(shi)親(qin)水(shui)性(xing)，當(dang)活性(xing)炭難以去除時ILs時，這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)效(xiao)應(ying)是(shi)(shi)非常重要(yao)的(de)。此外，使(shi)(shi)用(yong)真空溶(rong)劑篩選(xuan)MOdel(COSMO-RS)這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)電(dian)感(gan)(gan)器旨(zhi)(zhi)在(zai)補(bu)充獲(huo)得的(de)實驗數據。這(zhe)(zhe)項工作有助于(yu)從水(shui)和(he)(he)消除水(shui)流ILs創(chuang)造更環(huan)保過程的(de)新方(fang)法。顯(xian)示使(shi)(shi)用(yong)Na 2 SO 4增(zeng)強了ILs吸(xi)附活性(xing)炭。特別是(shi)(shi)，當(dang)處理實際上(shang)是(shi)(shi)由AC親(qin)水(shui)性(xing)很難去除ILs這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)效(xiao)果很重要(yao)。此外，使(shi)(shi)用(yong)真空溶(rong)劑篩選(xuan)MOdel(COSMO-RS)這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)電(dian)感(gan)(gan)器旨(zhi)(zhi)在(zai)補(bu)充獲(huo)得的(de)實驗數據。這(zhe)(zhe)項工作有助于(yu)從水(shui)和(he)(he)消除水(shui)流ILs新方(fang)法旨(zhi)(zhi)在(zai)創(chuang)造更環(huan)保的(de)過程。

　　測試離子液體的(de)種類

　　對以下ILs研(yan)究活(huo)性炭吸(xi)附：1-丁(ding)(ding)基(ji)-3-甲(jia)基(ji)咪(mi)唑氯(lv)化物，[C 4 C 1 im] Cl;，甲(jia)基(ji)磺酸1-丁(ding)(ding)基(ji)-3-甲(jia)基(ji)咪(mi)唑，[C 4 C 11 im] [CH 3 SO 3 ]，三(san)氟甲(jia)磺酸1-丁(ding)(ding)基(ji)-3-甲(jia)基(ji)咪(mi)唑鎓(三(san)氟甲(jia)磺酸酯)，[C 4 C 1im] [CF 3 SO 3 ]，酰亞胺(an)，[C 4 C 11 im] [NTf 2 ]1-丁(ding)(ding)基(ji)-3-甲(jia)基(ji)咪(mi)唑 酰亞胺(an)，[C 4 C 1 py] [NTf 2 ]1-丁(ding)(ding)基(ji)-3-甲(jia)基(ji)吡(bi)啶。質(zhi)(zhi)量分(fen)數純(chun)度(du)(du)為(wei)99%。質(zhi)(zhi)量分(fen)數純(chun)度(du)(du)為(wei)99%。IL純(chun)度(du)(du)也通過1 H和13 C NMR證實(shi)。

　　無機(ji)鹽(yan)硫酸鈉(Na 2 SO 4)純度(du)高于(yu)99%的(de)(de)(de)質量(liang)分數。金豐活(huo)性(xing)炭(tan)提供活(huo)性(xing)炭(tan)作為吸附劑(ji)。該工作中(zhong)(zhong)使用的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)為927m 2/g微孔體積高，表面官能(neng)團濃(nong)度(du)低。308實驗方法.15K的(de)(de)(de)玻璃瓶(100mL)用50mL濃(nong)度(du)為100-500mg·L -1的(de)(de)(de)IL的(de)(de)(de)鹽(yan)溶液。不同鹽(yan)溶液的(de)(de)(de)濃(nong)度(du)為0.28和1.76 mol·kg -1之間變化。然后(hou)在水溶液中(zhong)(zhong)加入活(huo)性(xing)炭(tan)2000rpm將其放(fang)置(zhi)在軌道培養箱中(zhong)(zhong)至(zhi)少4天(tian)。這一次(ci)被證明(ming)是達到平(ping)衡(heng)所需的(de)(de)(de)*短時間。在此(ci)期間，取(qu)出(chu)樣品并對ILs定量(liang)含量(liang)。

　　將離子(zi)液(ye)(ye)吸(xi)附(fu)(fu)到(dao)活性(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)(zhong)，被證明是(shi)從水(shui)中(zhong)(zhong)去除低濃(nong)度離子(zi)液(ye)(ye)體(ti)的(de)有(you)(you)用(yong)和非破壞性(xing)(xing)方(fang)(fang)法(fa)。但與疏(shu)水(shui)性(xing)(xing)離子(zi)液(ye)(ye)體(ti)不(bu)同(tong)，這(zhe)種(zhong)方(fang)(fang)法(fa)不(bu)能有(you)(you)效(xiao)地(di)用(yong)于(yu)親水(shui)性(xing)(xing)化合(he)物(wu)。在以往的(de)工作(zuo)中(zhong)(zhong)，通過(guo)添加(jia)強(qiang)鹽(yan)分(fen)析物(wu)質形成水(shui)相雙相系統(tong)，顯(xian)示出高濃(nong)度去除水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)親水(shui)性(xing)(xing)ILs高效(xiao)方(fang)(fang)法(fa)。添加(jia)鹽(yan)分(fen)析物(wu)種(zhong)，如無機(ji)鹽(yan)，先前顯(xian)示含(han)有(you)(you)疏(shu)水(shui)離子(zi)液(ye)(ye)體(ti)水(shui)溶(rong)液(ye)(ye)，導(dao)致水(shui)中(zhong)(zhong)溶(rong)解度顯(xian)著降低。因此，為了提高親水(shui)性(xing)(xing)，ILs本文對活性(xing)(xing)炭(tan)的(de)吸(xi)附(fu)(fu)Na 2 SO 研究了4的(de)鹽(yan)析能力(li)。為此目的(de)，幾(ji)種(zhong)濃(nong)度Na 2 SO 四、測試。已經表明Na 2 SO 4.水(shui)溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的(de)親水(shui)性(xing)(xing)ILs結合(he)促(cu)進相分(fen)離，可減少高疏(shu)水(shui)和氟化IL水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)溶(rong)解度。

　　活性炭添加無機(ji)鹽的(de)研(yan)究結果(guo)

　　結果(guo)表明(ming)，活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)具有不同的(de)吸(xi)附能力(li)和(he)吸(xi)附能力(li)IL溶液中(zhong)(zhong)的(de)鹽量與其性(xing)質有關(guan)。一(yi)般來(lai)說，咪唑(zuo)(zuo)是咪唑(zuo)(zuo)的(de)ILs，陰離(li)子(zi)對(dui)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)附能力(li)的(de)影響(xiang)如下：Cl - ≈[CH 3 SO] <[CF 3 SO 3 ] -<[NTf 2 ] 。這一(yi)趨(qu)勢的(de)結果(guo)與預期(qi)一(yi)致，并表明(ming)隨著陰離(li)子(zi)疏水(shui)(shui)性(xing)的(de)增(zeng)加，活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)對(dui)ILs吸(xi)附逐(zhu)漸增(zeng)加。另一(yi)方面，考慮IL在陽離(li)子(zi)家族(zu)中(zhong)(zhong)，活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)能吸(xi)附更多的(de)吡啶比基于咪唑(zuo)(zuo)類對(dui)應物(wu)。簡而(er)言之，這里證明(ming)，如果(guo)使(shi)用無機(ji)鹽來(lai)促進鹽分析和(he)增(zeng)強隔離(li)，活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)也(ye)可(ke)以水(shui)(shui)介質中(zhong)(zhong)低濃度的(de)親水(shui)(shui)性(xing)IL有效吸(xi)附劑。結果(guo)表明(ming)， 在鹽的(de)存在下，親水(shui)(shui)性(xing)ILs的(de)例如[C 4 C 1 im] Cl和(he)[C 4 C 1 im] [CH 3 SO3 ]的(de)K d值增(zeng)加高達5.5倍。這種新(xin)方法可(ke)以設想為(wei)減少使(shi)用IL工(gong)業過程中(zhong)(zhong)產生的(de)含(han)水(shui)(shui)物(wu)流污染望的(de)。