電滲析制備與純化離子液體的初步研究.pdf

1、離子液體被稱為綠色溶劑，具有許多水和一般有機(jī)溶劑無(wú)法比擬的優(yōu)良性質(zhì)，在催化反應(yīng)，萃取分離，汽油脫硫，光化學(xué)，電化學(xué)等很多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。因此，制備和純化離子液體有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。傳統(tǒng)的離子液體合成方法有一步法和兩步法，但是這兩種方法都存在缺陷，其中雜質(zhì)離子的去除是關(guān)鍵問題，影響了離子液體的大規(guī)模生產(chǎn)和工業(yè)化進(jìn)程。 電滲析技術(shù)具有能耗低、設(shè)備簡(jiǎn)便、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，是一項(xiàng)非常成熟的膜分離技術(shù)。本論文提出利用電滲析技術(shù)制備和純化

2、離子液體的新方法。利用離子交換膜對(duì)陰陽(yáng)離子的選擇透過(guò)性，在直流電場(chǎng)的作用下，溶液中離子的遷移速率的不同，實(shí)現(xiàn)制備純化離子液體的目的。 在實(shí)現(xiàn)利用電滲析純化和制備離子液體過(guò)程中，最關(guān)鍵的是離子的競(jìng)爭(zhēng)遷移問題。本論文以離子液體[BMIM][CH<,3>COO]中[BMIM]<'+>和[CH<,3>COO]<'->作為目標(biāo)離子，Na<'+>和Cl<'->為雜質(zhì)離子進(jìn)行研究。分別考察了離子交換膜的類型、操作電壓、初始溶液濃度、離子大小、

3、雜質(zhì)離子的存在數(shù)量對(duì)離子遷移速率的影響和規(guī)律。結(jié)果表明，100mmol·L<'-1>初始溶液濃度在4V操作電壓下使用均相離子交換膜反應(yīng)3小時(shí)，目標(biāo)離子與雜質(zhì)離子的分離效果最好；陽(yáng)離子[BMIM]<'+>的遷移速率比相同實(shí)驗(yàn)條件下陽(yáng)離子Na<'+>的遷移速率小；陰離子CH<,3>COO<'->的遷移速率比相同實(shí)驗(yàn)條件下陰離子Cl<'->的遷移速率小。隨著離子所帶烷基鏈長(zhǎng)的增加，離子遷移速率會(huì)減小； 雜質(zhì)離子的存在也會(huì)降低目標(biāo)離子的