活性炭吸附離子溶液

　　大多數離子液(ye)體(ILs)它(ta)們(men)都是水(shui)溶性的(de)，或(huo)者與水(shui)的(de)混溶性不容忽視，這可能會對其釋放到環境(jing)中產生一些(xie)有害影響。除其他方法之(zhi)外(wai)，活(huo)性炭上的(de)吸附(fu)離子液(ye)體已(yi)(yi)被證明(ming)是從水(shui)溶液(ye)中除去這些(xie)化合物的(de)有效技(ji)術。然而，這種方法已(yi)(yi)經證明(ming)只有疏水(shui)性ILs它(ta)是可行(xing)的(de)，而不是具有較(jiao)大污染(ran)趨(qu)勢的(de)親(qin)(qin)水(shui)性水(shui)溶性lls。在這種情況下，為了增強親(qin)(qin)水(shui)性，提出了無機鹽鹽分析(xi)能力的(de)替代方法ILs吸附(fu)在活(huo)性炭上。

　　本文研(yan)究(jiu)了(le)Na 2 SO 4.活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭吸(xi)附(fu)濃度5種(zhong)ILs的(de)(de)影響。通過(guo)吸(xi)附(fu)到活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭上進行檢測(ce)IL陽離(li)子家族(咪唑鎓(weng)和吡(bi)啶鎓(weng)基)和陰離(li)子性(xing)(xing)(xing)(xing)質(zhi)(考慮其親水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)和氟化)的(de)(de)各種(zhong)各樣的(de)(de)IL。通常，顯示(shi)使(shi)(shi)(shi)用Na 2 SO 4增強(qiang)了(le)ILs吸(xi)附(fu)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭。特別(bie)是親水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)，當活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭難以去(qu)除(chu)時(shi)ILs時(shi)，這(zhe)種(zhong)效應是非常重要(yao)的(de)(de)。此(ci)外，使(shi)(shi)(shi)用真空溶(rong)劑篩選(xuan)MOdel(COSMO-RS)這(zhe)種(zhong)電感器(qi)旨(zhi)在補充獲得的(de)(de)實(shi)驗數(shu)據。這(zhe)項工作(zuo)有助于從水(shui)(shui)和消除(chu)水(shui)(shui)流ILs創(chuang)造更環保過(guo)程的(de)(de)新(xin)(xin)方(fang)法。顯示(shi)使(shi)(shi)(shi)用Na 2 SO 4增強(qiang)了(le)ILs吸(xi)附(fu)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭。特別(bie)是，當處理實(shi)際上是由AC親水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)很難去(qu)除(chu)ILs這(zhe)種(zhong)效果很重要(yao)。此(ci)外，使(shi)(shi)(shi)用真空溶(rong)劑篩選(xuan)MOdel(COSMO-RS)這(zhe)種(zhong)電感器(qi)旨(zhi)在補充獲得的(de)(de)實(shi)驗數(shu)據。這(zhe)項工作(zuo)有助于從水(shui)(shui)和消除(chu)水(shui)(shui)流ILs新(xin)(xin)方(fang)法旨(zhi)在創(chuang)造更環保的(de)(de)過(guo)程。

　　測試(shi)離子液體的種類

　　對(dui)以下ILs研(yan)究活(huo)性炭吸附：1-丁(ding)(ding)基(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)咪唑(zuo)氯化物，[C 4 C 1 im] Cl;，甲(jia)基(ji)(ji)磺酸(suan)1-丁(ding)(ding)基(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)咪唑(zuo)，[C 4 C 11 im] [CH 3 SO 3 ]，三(san)氟(fu)甲(jia)磺酸(suan)1-丁(ding)(ding)基(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)咪唑(zuo)鎓(三(san)氟(fu)甲(jia)磺酸(suan)酯)，[C 4 C 1im] [CF 3 SO 3 ]，酰(xian)(xian)亞(ya)胺(an)，[C 4 C 11 im] [NTf 2 ]1-丁(ding)(ding)基(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)咪唑(zuo) 酰(xian)(xian)亞(ya)胺(an)，[C 4 C 1 py] [NTf 2 ]1-丁(ding)(ding)基(ji)(ji)-3-甲(jia)基(ji)(ji)吡啶。質(zhi)量分(fen)數純度(du)為(wei)99%。質(zhi)量分(fen)數純度(du)為(wei)99%。IL純度(du)也通過1 H和(he)13 C NMR證(zheng)實。

　　無機鹽(yan)(yan)硫(liu)酸(suan)鈉(Na 2 SO 4)純(chun)度高于(yu)99%的(de)(de)(de)(de)質量(liang)分數。金豐活性(xing)(xing)炭提(ti)供活性(xing)(xing)炭作(zuo)為吸附劑。該工作(zuo)中(zhong)使用(yong)的(de)(de)(de)(de)活性(xing)(xing)炭為927m 2/g微孔體積(ji)高，表(biao)面官能團濃度低。308實驗方法.15K的(de)(de)(de)(de)玻璃瓶(100mL)用(yong)50mL濃度為100-500mg·L -1的(de)(de)(de)(de)IL的(de)(de)(de)(de)鹽(yan)(yan)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)。不同鹽(yan)(yan)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)濃度為0.28和1.76 mol·kg -1之間變(bian)化。然后在水溶(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)加入活性(xing)(xing)炭2000rpm將其放置在軌道培養箱中(zhong)至少(shao)4天。這一次被(bei)證明是達到平衡所需的(de)(de)(de)(de)*短時間。在此期間，取出樣(yang)品并對ILs定量(liang)含(han)量(liang)。

　　將離(li)子液(ye)(ye)(ye)(ye)吸(xi)附(fu)到(dao)活性(xing)(xing)(xing)炭中(zhong)(zhong)，被證明(ming)是從水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)去除低(di)(di)濃度離(li)子液(ye)(ye)(ye)(ye)體(ti)的(de)(de)(de)有用和非破壞(huai)性(xing)(xing)(xing)方法。但(dan)與疏水(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)離(li)子液(ye)(ye)(ye)(ye)體(ti)不同，這種方法不能(neng)有效地用于(yu)親水(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)化(hua)合物(wu)。在以(yi)往(wang)的(de)(de)(de)工作中(zhong)(zhong)，通過添加(jia)強(qiang)鹽(yan)分(fen)(fen)析物(wu)質形成水(shui)(shui)(shui)相(xiang)雙相(xiang)系統，顯示(shi)出高(gao)濃度去除水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)親水(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)ILs高(gao)效方法。添加(jia)鹽(yan)分(fen)(fen)析物(wu)種，如無機(ji)鹽(yan)，先(xian)前顯示(shi)含有疏水(shui)(shui)(shui)離(li)子液(ye)(ye)(ye)(ye)體(ti)水(shui)(shui)(shui)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)，導致(zhi)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)溶(rong)(rong)(rong)解度顯著降(jiang)低(di)(di)。因此，為了提(ti)高(gao)親水(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)，ILs本文對活性(xing)(xing)(xing)炭的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)Na 2 SO 研究了4的(de)(de)(de)鹽(yan)析能(neng)力(li)。為此目的(de)(de)(de)，幾種濃度Na 2 SO 四、測試。已經表明(ming)Na 2 SO 4.水(shui)(shui)(shui)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)親水(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)ILs結合促(cu)進相(xiang)分(fen)(fen)離(li)，可減少高(gao)疏水(shui)(shui)(shui)和氟化(hua)IL水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)解度。

　　活(huo)性炭添(tian)加無機鹽(yan)的(de)研究結果(guo)

　　結果表明(ming)(ming)，活(huo)性(xing)炭(tan)具(ju)有(you)不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)吸附(fu)(fu)能力(li)和吸附(fu)(fu)能力(li)IL溶液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鹽量與其性(xing)質有(you)關。一(yi)般來說，咪唑是(shi)咪唑的(de)(de)(de)(de)(de)ILs，陰離子對(dui)活(huo)性(xing)炭(tan)吸附(fu)(fu)能力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)影響如下：Cl - ≈[CH 3 SO] <[CF 3 SO 3 ] -<[NTf 2 ] 。這(zhe)一(yi)趨勢的(de)(de)(de)(de)(de)結果與預期一(yi)致，并表明(ming)(ming)隨(sui)著陰離子疏水(shui)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)，活(huo)性(xing)炭(tan)對(dui)ILs吸附(fu)(fu)逐(zhu)漸增加(jia)。另一(yi)方面(mian)，考(kao)慮IL在(zai)陽離子家族中(zhong)，活(huo)性(xing)炭(tan)能吸附(fu)(fu)更多的(de)(de)(de)(de)(de)吡啶(ding)比基于咪唑類對(dui)應物(wu)。簡(jian)而言之，這(zhe)里(li)證明(ming)(ming)，如果使用無(wu)機鹽來促進鹽分析和增強隔離，活(huo)性(xing)炭(tan)也可(ke)以水(shui)介質中(zhong)低濃度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)親水(shui)性(xing)IL有(you)效吸附(fu)(fu)劑。結果表明(ming)(ming)， 在(zai)鹽的(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)下，親水(shui)性(xing)ILs的(de)(de)(de)(de)(de)例如[C 4 C 1 im] Cl和[C 4 C 1 im] [CH 3 SO3 ]的(de)(de)(de)(de)(de)K d值增加(jia)高達5.5倍(bei)。這(zhe)種新(xin)方法可(ke)以設想為(wei)減少使用IL工業過(guo)程(cheng)中(zhong)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)含水(shui)物(wu)流污染望的(de)(de)(de)(de)(de)。