去除水中離子液體的方法研究.pdf

1、近年來,離子液體已經(jīng)逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有機溶劑被使用于各種化工研究過程。由于離子液體具有蒸汽壓低、熱穩(wěn)定性好等特點,被認為是“綠色溶劑”,但這并不意味著離子液體對環(huán)境沒有任何危害。目前,離子液體對環(huán)境的影響方面的研究已有不少,但主要集中在離子液體對不同生物體系毒性的研究,對如何去除水中的離子液體方面的研究還比較少。本文以常見的幾種離子液體為對象,研究了四種高級氧化技術(shù)對其降解效果；另外,還研究了幾種吸附劑對離子液體的吸附行為。主要研究內(nèi)容包

2、括以下兩部分:
　　 (1)選取了1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽([Bmim]Cl)、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽([Bmim]PF6)、1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯([Mmim]DMP)三種離子液體,研究了幾種高級氧化技術(shù),即Fenton試劑法、Fe／C原電池氧化法和濕式催化氧化法,以及Hoffman化學(xué)分解法對離子液體的降解能力,并討論了各種方法的降解特點和效果。結(jié)果表明,Fenton試劑法只能夠改變咪唑環(huán)陽離子的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)(

3、側(cè)鏈氧化),而不能完全破壞陽離子結(jié)構(gòu)；[Bmim]Cl和[Bmim]PF6兩種離子液體與NaOH溶液混合后在180℃共熱24h,[Bmim]陽離子也未發(fā)生霍夫曼消除反應(yīng)轉(zhuǎn)化為易揮發(fā)性的有機物,因此,要想使用氣相催化燃燒法降解離子液體還需要探索更好的使離子液體氣化的方法；負載鐵活性炭(Fe／C／水泥復(fù)合材料)對離子液體的處理過程中,活性炭的吸附作用占了主導(dǎo)地位,而Fe／C原電池的氧化作用幾乎沒有體現(xiàn)出來；濕式催化氧化法能夠完全破壞[Bmi

4、m]Cl的結(jié)構(gòu),降解效果很好,但是,在高溫條件下1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽能夠釋放出腐蝕性的氯化氫,對設(shè)備腐蝕嚴重。但該方法對離子液體[C1MIm][Me2PO4]的氧化降解效果較差。
　　 (2)研究了蒙脫土、活性白土、人造沸石、活性炭、水滑石五種吸附劑對六種離子液體,即[Bmim]Cl、[Bmim]BF4、[Bmim]PF6、[Bmim]DBP、1-己基-3-甲基咪唑氯鹽([Hmim]Cl)和1-辛基-3-甲基咪唑氯鹽([O

5、mim]Cl)的吸附效果。其中,溫度對活性炭的吸附有明顯的影響,對蒙脫土、活性白土和人造沸石無明顯影響；五種吸附劑對去除水中的[Bmim]Cl效果:蒙脫土>活性白土>活性炭>人造沸石>水滑石,其中,蒙脫土和活性白土的去除效果相差不大,都遠遠好于活性炭和人造沸石,而水滑石幾乎沒有吸附作用；蒙脫土對[Bmim]Cl、[Bmim]BF4、[Bmim]PF6及[Bmim]DBP四種離子液體的吸附效果相差不大,說明吸附主要為陽離子交換吸附；蒙脫土