活性炭吸附離子溶液

　　大(da)多(duo)數離子(zi)液(ye)體(ti)(ILs)它們都是水(shui)(shui)溶性(xing)(xing)(xing)的(de)，或(huo)者與水(shui)(shui)的(de)混(hun)溶性(xing)(xing)(xing)不(bu)容忽視，這(zhe)可能會(hui)對其(qi)釋放到環(huan)境(jing)中產生一些(xie)(xie)有(you)害影響。除(chu)其(qi)他(ta)方法之外，活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)上的(de)吸附離子(zi)液(ye)體(ti)已(yi)被證明是從水(shui)(shui)溶液(ye)中除(chu)去這(zhe)些(xie)(xie)化合物的(de)有(you)效技術。然而，這(zhe)種(zhong)方法已(yi)經證明只有(you)疏(shu)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)ILs它是可行的(de)，而不(bu)是具(ju)有(you)較大(da)污染趨勢的(de)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)水(shui)(shui)溶性(xing)(xing)(xing)lls。在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況下，為了(le)增強親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)，提出了(le)無(wu)機(ji)鹽(yan)鹽(yan)分析能力的(de)替代方法ILs吸附在(zai)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)上。

　　本文研究了Na 2 SO 4.活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)吸附(fu)濃(nong)度5種(zhong)ILs的(de)(de)影(ying)響(xiang)。通過吸附(fu)到活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)上(shang)進(jin)行檢(jian)測IL陽離子家族(咪唑鎓和吡啶鎓基)和陰離子性(xing)(xing)質(考慮其親水(shui)性(xing)(xing)和氟化(hua))的(de)(de)各(ge)種(zhong)各(ge)樣的(de)(de)IL。通常，顯示使用Na 2 SO 4增強了ILs吸附(fu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)。特(te)別是(shi)(shi)親水(shui)性(xing)(xing)，當活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)難(nan)(nan)以去除時ILs時，這(zhe)(zhe)種(zhong)效(xiao)應是(shi)(shi)非常重(zhong)(zhong)要的(de)(de)。此外(wai)，使用真空(kong)溶劑篩選MOdel(COSMO-RS)這(zhe)(zhe)種(zhong)電(dian)感器旨在補(bu)(bu)充獲得的(de)(de)實(shi)驗(yan)數(shu)據(ju)。這(zhe)(zhe)項(xiang)工作有助于從水(shui)和消除水(shui)流ILs創造(zao)更(geng)環保(bao)過程(cheng)(cheng)的(de)(de)新方法(fa)。顯示使用Na 2 SO 4增強了ILs吸附(fu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)。特(te)別是(shi)(shi)，當處理實(shi)際上(shang)是(shi)(shi)由(you)AC親水(shui)性(xing)(xing)很難(nan)(nan)去除ILs這(zhe)(zhe)種(zhong)效(xiao)果很重(zhong)(zhong)要。此外(wai)，使用真空(kong)溶劑篩選MOdel(COSMO-RS)這(zhe)(zhe)種(zhong)電(dian)感器旨在補(bu)(bu)充獲得的(de)(de)實(shi)驗(yan)數(shu)據(ju)。這(zhe)(zhe)項(xiang)工作有助于從水(shui)和消除水(shui)流ILs新方法(fa)旨在創造(zao)更(geng)環保(bao)的(de)(de)過程(cheng)(cheng)。

　　測試(shi)離子液體的種(zhong)類

　　對以(yi)下(xia)ILs研究活(huo)性炭吸附：1-丁(ding)基(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)咪(mi)唑(zuo)氯化物(wu)，[C 4 C 1 im] Cl;，甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)磺酸(suan)1-丁(ding)基(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)咪(mi)唑(zuo)，[C 4 C 11 im] [CH 3 SO 3 ]，三氟甲(jia)(jia)(jia)磺酸(suan)1-丁(ding)基(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)咪(mi)唑(zuo)鎓(weng)(三氟甲(jia)(jia)(jia)磺酸(suan)酯(zhi))，[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)-3-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)咪(mi)唑(zuo) 酰亞胺，[C 4 C 1 py] [NTf 2 ]1-丁(ding)基(ji)(ji)(ji)-3-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)吡啶。質(zhi)(zhi)量分數純度(du)為99%。質(zhi)(zhi)量分數純度(du)為99%。IL純度(du)也通過1 H和13 C NMR證實。

　　無機鹽硫酸鈉(Na 2 SO 4)純度高于99%的(de)質量(liang)(liang)分數。金(jin)豐活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭提供活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭作為吸附劑。該工作中使用的(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭為927m 2/g微孔體(ti)積(ji)高，表面官能(neng)團(tuan)濃(nong)度低。308實(shi)驗方法.15K的(de)玻璃瓶(100mL)用50mL濃(nong)度為100-500mg·L -1的(de)IL的(de)鹽溶(rong)液(ye)(ye)。不同鹽溶(rong)液(ye)(ye)的(de)濃(nong)度為0.28和1.76 mol·kg -1之(zhi)間變化。然后在水溶(rong)液(ye)(ye)中加入活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭2000rpm將其放置(zhi)在軌道培養箱中至少4天。這一(yi)次被(bei)證明是(shi)達到平衡(heng)所需的(de)*短時(shi)間。在此期間，取出樣品并對ILs定量(liang)(liang)含量(liang)(liang)。

　　將(jiang)離(li)子(zi)(zi)液(ye)(ye)吸附到活(huo)性(xing)炭(tan)中(zhong)，被證明(ming)是從水(shui)中(zhong)去(qu)除低(di)濃度離(li)子(zi)(zi)液(ye)(ye)體的有用和(he)非破(po)壞性(xing)方法。但與(yu)疏(shu)水(shui)性(xing)離(li)子(zi)(zi)液(ye)(ye)體不同，這(zhe)種方法不能有效地(di)用于親水(shui)性(xing)化合物。在以往的工作(zuo)中(zhong)，通過添加(jia)強鹽(yan)分(fen)析(xi)物質形成水(shui)相(xiang)(xiang)雙相(xiang)(xiang)系統，顯示(shi)出高濃度去(qu)除水(shui)中(zhong)的親水(shui)性(xing)ILs高效方法。添加(jia)鹽(yan)分(fen)析(xi)物種，如無機鹽(yan)，先前顯示(shi)含有疏(shu)水(shui)離(li)子(zi)(zi)液(ye)(ye)體水(shui)溶(rong)液(ye)(ye)，導致水(shui)中(zhong)溶(rong)解度顯著降低(di)。因(yin)此，為了(le)提高親水(shui)性(xing)，ILs本文對(dui)活(huo)性(xing)炭(tan)的吸附Na 2 SO 研究(jiu)了(le)4的鹽(yan)析(xi)能力。為此目的，幾種濃度Na 2 SO 四、測試。已經表明(ming)Na 2 SO 4.水(shui)溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)的親水(shui)性(xing)ILs結合促進相(xiang)(xiang)分(fen)離(li)，可減(jian)少高疏(shu)水(shui)和(he)氟(fu)化IL水(shui)中(zhong)的溶(rong)解度。

　　活性炭(tan)添(tian)加無(wu)機鹽(yan)的研究結果

　　結(jie)果(guo)(guo)表明(ming)(ming)，活(huo)性(xing)炭具有(you)不同的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)能力(li)和(he)吸(xi)附(fu)(fu)能力(li)IL溶液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鹽量與其性(xing)質(zhi)有(you)關(guan)。一(yi)般(ban)來說，咪唑(zuo)(zuo)是(shi)咪唑(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)ILs，陰離(li)(li)子對活(huo)性(xing)炭吸(xi)附(fu)(fu)能力(li)的(de)(de)(de)影響如下(xia)：Cl - ≈[CH 3 SO] <[CF 3 SO 3 ] -<[NTf 2 ] 。這(zhe)(zhe)一(yi)趨勢的(de)(de)(de)結(jie)果(guo)(guo)與預期(qi)一(yi)致，并表明(ming)(ming)隨(sui)著陰離(li)(li)子疏水(shui)(shui)性(xing)的(de)(de)(de)增加(jia)(jia)，活(huo)性(xing)炭對ILs吸(xi)附(fu)(fu)逐(zhu)漸增加(jia)(jia)。另一(yi)方(fang)(fang)面(mian)，考慮IL在(zai)陽離(li)(li)子家族(zu)中(zhong)(zhong)，活(huo)性(xing)炭能吸(xi)附(fu)(fu)更多的(de)(de)(de)吡啶比基(ji)于咪唑(zuo)(zuo)類對應物(wu)。簡而(er)言之(zhi)，這(zhe)(zhe)里證明(ming)(ming)，如果(guo)(guo)使用無機鹽來促(cu)進(jin)鹽分(fen)析(xi)和(he)增強隔離(li)(li)，活(huo)性(xing)炭也可(ke)以(yi)水(shui)(shui)介質(zhi)中(zhong)(zhong)低(di)濃(nong)度的(de)(de)(de)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)IL有(you)效吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)。結(jie)果(guo)(guo)表明(ming)(ming)， 在(zai)鹽的(de)(de)(de)存在(zai)下(xia)，親(qin)水(shui)(shui)性(xing)ILs的(de)(de)(de)例如[C 4 C 1 im] Cl和(he)[C 4 C 1 im] [CH 3 SO3 ]的(de)(de)(de)K d值增加(jia)(jia)高(gao)達5.5倍。這(zhe)(zhe)種新(xin)方(fang)(fang)法可(ke)以(yi)設想為減(jian)少使用IL工業過程中(zhong)(zhong)產生的(de)(de)(de)含水(shui)(shui)物(wu)流污(wu)染望的(de)(de)(de)。