活性炭吸附離子溶液

　　大多(duo)數離子液體(ILs)它(ta)們都(dou)是(shi)(shi)水(shui)(shui)溶性(xing)的，或者與水(shui)(shui)的混(hun)溶性(xing)不容忽視，這(zhe)可能會(hui)對其釋(shi)放(fang)到環境中(zhong)產生一些有害影(ying)響。除(chu)其他(ta)方法(fa)之外，活性(xing)炭(tan)上(shang)的吸附離子液體已被(bei)證明(ming)(ming)是(shi)(shi)從水(shui)(shui)溶液中(zhong)除(chu)去這(zhe)些化(hua)合物的有效技術。然(ran)而，這(zhe)種方法(fa)已經證明(ming)(ming)只有疏(shu)水(shui)(shui)性(xing)ILs它(ta)是(shi)(shi)可行的，而不是(shi)(shi)具有較大污染趨勢的親水(shui)(shui)性(xing)水(shui)(shui)溶性(xing)lls。在(zai)這(zhe)種情(qing)況下，為(wei)了增(zeng)強(qiang)親水(shui)(shui)性(xing)，提出了無(wu)機鹽鹽分析(xi)能力的替代方法(fa)ILs吸附在(zai)活性(xing)炭(tan)上(shang)。

　　本(ben)文研究了(le)Na 2 SO 4.活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)吸(xi)附(fu)(fu)濃度5種(zhong)ILs的(de)影響。通過吸(xi)附(fu)(fu)到活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)上(shang)進(jin)行檢測IL陽離子家族(咪唑鎓和(he)吡啶(ding)鎓基)和(he)陰離子性(xing)(xing)質(zhi)(考慮其(qi)親水(shui)性(xing)(xing)和(he)氟化(hua))的(de)各(ge)(ge)種(zhong)各(ge)(ge)樣的(de)IL。通常(chang)，顯(xian)示(shi)使用(yong)Na 2 SO 4增(zeng)(zeng)強(qiang)了(le)ILs吸(xi)附(fu)(fu)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)。特別(bie)(bie)是親水(shui)性(xing)(xing)，當活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)難(nan)以去(qu)(qu)除時(shi)ILs時(shi)，這(zhe)(zhe)種(zhong)效應是非常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)。此外，使用(yong)真(zhen)空(kong)溶劑篩選MOdel(COSMO-RS)這(zhe)(zhe)種(zhong)電感(gan)器(qi)旨(zhi)在(zai)補(bu)充獲得(de)的(de)實驗數據(ju)(ju)。這(zhe)(zhe)項(xiang)工(gong)作有(you)助于(yu)從水(shui)和(he)消除水(shui)流(liu)(liu)ILs創造更環(huan)保過程的(de)新方法(fa)。顯(xian)示(shi)使用(yong)Na 2 SO 4增(zeng)(zeng)強(qiang)了(le)ILs吸(xi)附(fu)(fu)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)。特別(bie)(bie)是，當處理實際上(shang)是由AC親水(shui)性(xing)(xing)很難(nan)去(qu)(qu)除ILs這(zhe)(zhe)種(zhong)效果很重(zhong)要(yao)。此外，使用(yong)真(zhen)空(kong)溶劑篩選MOdel(COSMO-RS)這(zhe)(zhe)種(zhong)電感(gan)器(qi)旨(zhi)在(zai)補(bu)充獲得(de)的(de)實驗數據(ju)(ju)。這(zhe)(zhe)項(xiang)工(gong)作有(you)助于(yu)從水(shui)和(he)消除水(shui)流(liu)(liu)ILs新方法(fa)旨(zhi)在(zai)創造更環(huan)保的(de)過程。

　　測試離子液體的種(zhong)類

　　對以下(xia)ILs研究活(huo)性炭吸附：1-丁(ding)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)咪(mi)(mi)唑(zuo)氯(lv)化物，[C 4 C 1 im] Cl;，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)磺酸(suan)1-丁(ding)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)咪(mi)(mi)唑(zuo)，[C 4 C 11 im] [CH 3 SO 3 ]，三氟(fu)甲(jia)磺酸(suan)1-丁(ding)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)咪(mi)(mi)唑(zuo)鎓(三氟(fu)甲(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(ding)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)咪(mi)(mi)唑(zuo) 酰亞胺，[C 4 C 1 py] [NTf 2 ]1-丁(ding)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)吡啶。質(zhi)量分數(shu)純(chun)度(du)為(wei)99%。質(zhi)量分數(shu)純(chun)度(du)為(wei)99%。IL純(chun)度(du)也通過1 H和13 C NMR證實。

　　無機(ji)鹽硫(liu)酸鈉(Na 2 SO 4)純度高于99%的(de)質量(liang)(liang)分數。金豐活(huo)性炭提供活(huo)性炭作為(wei)(wei)吸附(fu)劑。該工作中(zhong)使用的(de)活(huo)性炭為(wei)(wei)927m 2/g微(wei)孔(kong)體積高，表面官(guan)能團濃度低。308實驗方法.15K的(de)玻璃瓶(ping)(100mL)用50mL濃度為(wei)(wei)100-500mg·L -1的(de)IL的(de)鹽溶液。不同(tong)鹽溶液的(de)濃度為(wei)(wei)0.28和(he)1.76 mol·kg -1之間變化。然后在水溶液中(zhong)加入活(huo)性炭2000rpm將其放(fang)置在軌道培(pei)養箱中(zhong)至少(shao)4天。這一次被證明是達到平衡所(suo)需的(de)*短(duan)時間。在此(ci)期間，取(qu)出(chu)樣品(pin)并對(dui)ILs定量(liang)(liang)含量(liang)(liang)。

　　將離子液(ye)吸(xi)附到活性炭中(zhong)(zhong)，被證明(ming)是從水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)去(qu)除低濃(nong)度(du)(du)離子液(ye)體(ti)的(de)(de)有用(yong)和非(fei)破(po)壞性方法。但與疏水(shui)(shui)性離子液(ye)體(ti)不同，這種(zhong)方法不能(neng)(neng)有效地用(yong)于親水(shui)(shui)性化合物。在以往(wang)的(de)(de)工(gong)作中(zhong)(zhong)，通(tong)過添(tian)加(jia)強(qiang)鹽分析物質形成水(shui)(shui)相雙相系統，顯(xian)示出高濃(nong)度(du)(du)去(qu)除水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)親水(shui)(shui)性ILs高效方法。添(tian)加(jia)鹽分析物種(zhong)，如無機鹽，先(xian)前顯(xian)示含(han)有疏水(shui)(shui)離子液(ye)體(ti)水(shui)(shui)溶液(ye)，導致水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)溶解(jie)度(du)(du)顯(xian)著降低。因(yin)此(ci)，為(wei)(wei)了提高親水(shui)(shui)性，ILs本文對活性炭的(de)(de)吸(xi)附Na 2 SO 研(yan)究了4的(de)(de)鹽析能(neng)(neng)力。為(wei)(wei)此(ci)目的(de)(de)，幾種(zhong)濃(nong)度(du)(du)Na 2 SO 四、測試。已(yi)經表明(ming)Na 2 SO 4.水(shui)(shui)溶液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)親水(shui)(shui)性ILs結合促進相分離，可減少高疏水(shui)(shui)和氟化IL水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)溶解(jie)度(du)(du)。

　　活性炭添(tian)加無機鹽的研究結果

　　結(jie)果表明，活性(xing)炭(tan)具有不同的(de)吸附(fu)能(neng)力和(he)吸附(fu)能(neng)力IL溶(rong)液中的(de)鹽(yan)量與(yu)其性(xing)質有關。一般(ban)來說，咪(mi)(mi)(mi)唑(zuo)(zuo)是咪(mi)(mi)(mi)唑(zuo)(zuo)的(de)ILs，陰(yin)離(li)子(zi)對活性(xing)炭(tan)吸附(fu)能(neng)力的(de)影響如下：Cl - ≈[CH 3 SO] <[CF 3 SO 3 ] -<[NTf 2 ] 。這一趨勢(shi)的(de)結(jie)果與(yu)預期一致，并表明隨著陰(yin)離(li)子(zi)疏水(shui)性(xing)的(de)增(zeng)加(jia)，活性(xing)炭(tan)對ILs吸附(fu)逐漸增(zeng)加(jia)。另(ling)一方面，考(kao)慮IL在(zai)陽離(li)子(zi)家族中，活性(xing)炭(tan)能(neng)吸附(fu)更多(duo)的(de)吡啶比(bi)基于(yu)咪(mi)(mi)(mi)唑(zuo)(zuo)類對應物。簡而言之，這里(li)證(zheng)明，如果使(shi)用(yong)無機鹽(yan)來促進鹽(yan)分析和(he)增(zeng)強隔(ge)離(li)，活性(xing)炭(tan)也可(ke)(ke)以(yi)水(shui)介質中低(di)濃(nong)度的(de)親(qin)水(shui)性(xing)IL有效吸附(fu)劑(ji)。結(jie)果表明， 在(zai)鹽(yan)的(de)存在(zai)下，親(qin)水(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(zhi)增(zeng)加(jia)高達5.5倍。這種新方法可(ke)(ke)以(yi)設想為減少使(shi)用(yong)IL工業過程中產生的(de)含水(shui)物流污染望的(de)。