离子液体[Omim]PF_6的合成及微波萃取苯胺的研究

实验采用微波两步法合成了1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸([Omim]PF6)离子液体,采用多种方法表征了离子液体的结构。研究了[Omim]PF6对模拟苯胺废水的微波萃取,考察了反应体系相比、微波反应时间、微波功率、体系pH对萃取效果的影响。结果表明,在体系相比为V离子液体:V苯胺溶液=1:8,微波反应时间为80 s,微波功率为150 W,体系pH为8的条件下,对苯胺溶液的萃取率可达99.85%,并且[Omim]PF6具有良好的再生性能。     

疏水性离子液体为溶剂对Co2+和Cd2+废水的萃取性能

研究了疏水性离子液体[Bmim]PF6(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)、[Hmim]PF6(1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)和[Omim]PF6(1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)对Co2+和Cd2+的萃取性能. 结果表明,未加入螯合剂时,离子液体对Co2+和Cd2+的萃取率都很低. 螯合剂的加入大大提高了离子液体对重金属离子的萃取性能,Co2+和Cd2+的萃取率分别由原来的2.06%和1.82%提高到96.37%和93.68%. 不同螯合剂对离子液体萃取Co2+和Cd2+有一定的影响. 离子液体碳链长度的增加有利于Co2+和Cd2+的萃取. 与传统有机溶剂相似,离子液体萃取重金属离子过程中具有很强的pH摆动效应,当pH<2时,Co2+和Cd2+的萃取率几乎为0,而当pH>6时,Co2+和Cd2+的萃取率均大于90%. 运用萃取过程中的pH摆动效应对Cd2+进行反萃取,实现了离子液体的回用.     

EDTA辅助离子液体Aliquat 336萃取废水中Cu(Ⅱ)的研究

研究了络合剂EDTA辅助室温疏水性离子液体Aliquat 336(三辛基甲基氯化铵)对模拟废水中Cu(Ⅱ)的萃取性能。结果表明,当Aliquat 336与水溶液的体积比(VILs∶Vaq)为1∶5,Cu(Ⅱ)初始质量浓度为600 mg/L,pH值为4时,加入等浓度的EDTA可以使水中Cu(Ⅱ)的萃取率从未用EDTA时的5.0%提高到88.7%,说明络合剂EDTA的存在能够显著提高Aliquat 336对模拟废水中Cu(Ⅱ)的萃取率。最优萃取条件为:EDTA与Cu(Ⅱ)的浓度比为1.0,VILs∶Vaq为1∶5,pH值为4,温度为25℃,该条件下废水中Cu(Ⅱ)的去除率达到88.7%。Aliquat 336可多次循环回用,循环回用4次后其萃取率仍可达80%以上。     

从负载Cu(Ⅱ)的离子液体中反萃除Cu(Ⅱ)的研究

离子液体三辛基甲基氯化铵(Aliquat 336)作为一种绿色溶剂,萃取完成后的回用十分重要。开展了Aliquat 336中Cu(Ⅱ)的高效反萃技术研究。通过实验筛选确定NaCl是从Aliquat 336中反萃除Cu(Ⅱ)最有效的反萃剂,并着重考察了反萃剂NaCl浓度、反萃时间、温度对Aliquat 336中Cu(Ⅱ)反萃效率的影响;当Aliquat 336中Cu(Ⅱ)的负载质量浓度为14 g/L、有机相和反萃液的体积比(Vo∶Vaq)为1∶5时,常温下1 mol/L NaCl对Aliquat 336中Cu(Ⅱ)的反萃率可达97.2%;Aliquat 336可多次循环回用,循环回用4次后其萃取率仍可达80%以上。以NaCl作为反萃剂,不仅提高了Aliquat 336的回用效率,同时有利于Cu(Ⅱ)在反萃液中的富集和进一步资源化利用。     

疏水性离子液体萃取氯酚类物质

为了研究离子液体对环境水体中氯酚类物质的萃取性能, 以治理氯酚类污染物。制备了1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Omim]PF₆) 和1-辛基-3-甲基咪唑氟硼酸盐([Omim]BF₄)两种疏水性离子液体。以超声波辅助萃取的方法, 研究了离子液体对2-氯苯酚(2-CP)、4-氯苯酚(4-CP)、2, 4-二氯苯酚(2, 4-DCP)和2, 4, 6-三氯苯酚(2, 4, 6-TCP)等化合物的萃取性能。考察了温度、时间、相比(V_IL:V_CP)以及溶液 pH 等因素对萃取效果的影响, 并对离子液体的重复使用性能进行了探讨。结果表明, 温度与相比对萃取效果影响显著。两种离子液体对氯酚均显示出良好的萃取性能。在308 K, 当相比(V_IL:V_CP)为1:3, 溶液pH=3, 萃取10 min的条件下, [Omim]BF₄对2-CP、4-CP、2, 4-DCP和2, 4, 6-TCP的萃取率分别为97.60%、95.20%、99.40%和87.20%;而以[Omim]PF₆为溶剂, 对氯酚的萃取率依次为95.80%、92.20%、98.20%和85.40%。研究发现, 与磁力搅拌萃取方法不同, 超声波辅助萃取的方法, 随温度升高离子液体对氯酚类物质的萃取率增大。     

咪唑类[PF_6]^-型离子液体萃取苯胺

研究了以咪唑类[PF6]-型室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[Bmim][PF6]）、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[Hmim][PF6]）和1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[Omim][PF6]）对苯胺水溶液的萃取平衡。实验结果表明：pH值对分配系数的影响很大,在碱性条件下,分配系数较高;萃取过程属于吸热过程;经过四级错流萃取,废水可达到排放标准,萃取相中的苯胺回收率在90%左右,离子液体回收率〉90%,离子液体可以循环利用。     

应用[Omim][BF_4]为萃取剂分离钒铬渣酸浸液中钒/铬的研究

离子液体是一种新型绿色溶剂,在重金属离子萃取分离方面较传统的有机物质有显著的优势,但其成本昂贵是制约其作为溶剂应用的重要瓶颈,将其作为重要萃取剂是其扩大应用的一种有效途径。研究了1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体([Omim][BF_4])萃取分离V(Ⅴ)、Cr(Ⅲ)的影响因素,包括相比(O/A)、时间、温度及金属离子初始质量浓度。结果表明,[Omim][BF_4]对于钒铬渣酸浸液中的V(Ⅴ)具有较好的萃取选择性,而对于Cr(Ⅲ)的萃取能力较弱,可以用于钒铬分离,为钒铬渣的绿色资源化利用开辟了新的途径。     

离子液体萃取-离子色谱法分析食品中的香兰素

建立了离子液体{氯化1-辛基-3-甲基咪唑([Omim]Cl)}水溶液萃取-离子色谱法检测食品(饼干、巧克力)中香兰素、乙基香兰素的方法。研究了离子液体水溶液的浓度、萃取时间、固液比等因素对萃取效率的影响;优化了离子色谱同时分析测定香兰素、乙基香兰素的最佳色谱条件。在最优条件下,离子液体对香兰素、乙基香兰素的萃取效率在80%以上。该方法具有较低的检出限,回收率为83.48%～113.26%,可用于实际食品样品的检测。     

季铵盐离子液体/中性磷氧萃取剂协同萃取Nd(Ⅲ)

以季铵盐离子液体甲基三辛基氯化铵([A336][Cl])为前驱体,通过离子交换法合成了离子液体甲基三辛基-二(2-乙基己基)磷酯铵〔[A336][DEHP]〕,用FTIR、NMR对其结构进行表征及分析。以[A336][DEHP]为萃取剂、三正辛基氧膦(TOPO)为协萃剂,考察3种萃取体系[A336][DEHP]、[A336][Cl]+TOPO、[A336][DEHP]+TOPO对盐酸介质中Nd(Ⅲ)的萃取效果。结果表明,[A336][DEHP]+TOPO萃取体系有更好的协同萃取效果。增大NaCl浓度及pH,均有利于萃取进行。当NaCl浓度为0.5 mol/L、p H为5.0、温度为25℃时,上述萃取体系对应的萃取率分别可达85.6%、78.6%、96.5%;ΔH0,萃取过程为放热反应,降低温度有利于萃取过程的进行;萃取机理为离子缔合机理,萃取过程阴阳离子不会在水相中交换,因此,该体系是一种环境友好型萃取体系;负载Nd(Ⅲ)的有机相通过使用质量分数5%的盐酸可以完全反萃出来,并在循环使用5次后仍保持良好的萃取效果。     

氨基酸杂多酸盐在模拟汽油催化氧化脱硫中的应用研究

分别以甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)和谷氨酸(Glu)为阳离子,磷钨酸和磷钼酸为阴离子,合成了氨基酸杂多酸盐[Gly]_3PW_(12)O_(40)、[Ala]_3PW_(12)O_(40)、[Glu]_3PW_(12)O_(40)和[Glu]3PMo12O40。以氨基酸杂多酸盐为催化剂、离子液体1-甲基-3-辛基咪唑六氟磷酸盐([Omim]PF6)为萃取剂、过氧化氢为氧化剂,考察了模拟汽油催化氧化脱硫效果。其中,[Glu]_3PW_(12)O_(40)-[Omim]PF6-H2O2催化氧化脱硫体系的脱硫效果最好,采用该体系考察了脱硫条件对模拟汽油脱硫率的影响。结果表明,当n(过氧化氢)∶n(硫)∶n(催化剂)=100∶25∶1、反应时间为60 min、反应温度为50℃、V([Omim]PF6)∶V(模拟汽油)=1∶5时,模拟汽油中二苯并噻吩(DBT)的脱除率可达98.5%,重复使用5次脱硫率仍高于95%。     

疏水性离子液体萃取芳香化合物及其再生

利用疏水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[Bmim][PF6]、1-丁基-3-乙基咪唑六氟磷酸盐[Beim][PF6]、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐[Bmim][Tf2N]对水溶液中的9种芳香化合物进行萃取,以苯胺为代表对萃取工艺进行了优化,考察了乙醚、正丁醇等低极性溶剂对离子液体的再生情况. 结果表明,在室温下,当相比O/A=0.2、时间为10 min时,[Bmim][PF6]对苯胺的萃取率达87.2%,分配系数为34.1,效果明显高于甲苯、正辛醇等传统有机溶剂. 芳香化合物的分子结构对萃取有较大影响,萃取率及分配系数随溶质疏水性增加而增加. 用乙醚作为反萃剂效果较好,苯胺和离子液体的回收率分别为93.1%和95.2%,溶质及离子液体均能实现资源化回收利用.     

基于离子液体的“可设计性”和“软酸”性质萃取分离电镀污泥中Cr~(6+)/Fe~(3+)

基于离子液体的"可设计性"和"软酸"性质对于其在电镀污泥酸浸液中铬铁萃取分离方面的应用及其机理进行研究。结果表明:咪唑环上烷基链的长度对于铬铁萃取分离效果有较大的影响,阴离子为[BF_4]~-的离子液体对于铬铁萃取分离能力大于阴离子为[PF_6]~-的离子液体。在所研究的离子液体中,[Omim][BF_4]对于铬铁具有较好的萃取分离效果,实现了电镀污泥中铬铁分离。结合斜率法、红外光谱分析、Raman光谱分析,[Omim][BF_4]萃取铬符合离子缔合机理,可推测[Omim][BF_4]咪唑阳离子与Cr_2O_7~(2-)阴离子形成离子缔合物而进入有机相,达到萃取分离,从而实现电镀污泥资源化目的,具有一定的应用性。     

离子液体体系用于盐湖卤水提取锂

3种咪唑类离子液体:1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C₄mim][PF₆])、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C₆mim][PF₆])、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C₈mim][PF₆])被作为绿色溶剂用于盐湖卤水分离镁锂, 建立了以离子液体(ILs)、磷酸三丁酯(TBP)分别为萃取介质和萃取剂的盐湖卤水锂萃取体系, 并与使用传统有机溶剂磺化煤油和氯仿的萃取效果进行了对比。研究发现, 该离子液体体系较使用传统挥发性有机溶剂的萃取体系有更高的萃取率。锂的萃取率随离子液体中烷基碳原子数的减小而增加。详细考察了溶液pH、离子液体浓度、相比对萃取效率的影响, 获得了离子液体体系萃取的最优条件。在最佳萃取条件下, 3种离子液体体系对锂的单级萃取效率均高于80%, 分离系数最高达到100以上。机理研究表明:离子液体体系是以阳离子交换实现对锂的萃取, Li⁺与TBP形成[Li·2TBP]⁺络合物进入有机相。     

疏水性离子液体用于萃取酚类物质

测定了苯酚、苯基酚、苯二酚等几种不同取代基的酚类物质在疏水性离子液体[bmim]PF6(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)和[dmim]PF6(1-癸基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)与水两相中的分配系数. 实验结果表明,萃取过程很快可以达到平衡. 与传统有机溶剂相比,分配系数处在同一个数量级. 分配系数随温度升高而降低,离子液体对不同取代基的酚类萃取能力有很大差异,咪唑基团上取代烷基链的长度对不同酚类物质的分配系数有很大影响,因此可以通过调节离子液体结构使其适用于不同成分的含酚废水.     

1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体合成

按照两步法合成了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim]PF6),探讨了时间、温度、溶剂、反应物配比等对中间体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([Bmim]Br)以及离子液体[Bmim]PF6产率的影响。结果表明,反应物配比为(1∶1.1)~(1∶2),温度70℃,反应30 h,中间体产率为95.91%;中间体中加入等摩尔KPF6,25℃下反应10 h后,离子液体产率为97.26%。     

咪唑类离子液体的合成及其对氯苯的吸收-解吸性能研究

以溴代正丁烷、Ⅳ甲基咪唑为原料,合成了咪唑类离子液体1丁基3甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim] PF6)和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim] BF4),通过红外光谱和核磁共振氢谱表征了离子液体结构;以离子液体为吸收剂进行氯苯气体吸收实验,考察了吸收温度、吸收时间、进气氯苯浓度等对离子液体吸收氯苯气体性能的影响...     

一株降解1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐微生物的筛选与鉴定

利用驯化活性污泥法进行离子液体的生物降解性研究较少,而传统的OECD(Closed Bottle Test Method)法测定离子液体的生物降解性显示其很难被降解。用驯化活性污泥法考察1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([HMIM][PF6])的降解性,研究活性污泥的驯化时间、[HMIM][PF6]的初始浓度对降解的影响。结果显示用用驯化活性污泥降解[HMIM][PF6],其降解率可达90%以上。为了进一步明确在活性污泥中起降解[HMIM][PF6]作用的微生物的种类,对其特定的降解菌进行筛选与鉴定。通过绘制菌株的生长曲线和其对[HMIM][PF6]的底物降解曲线,研究不同生长因素对菌株生长的影响,得其最佳反应pH值为7,可耐受的[HMIM][PF6]浓度为300 mg?L?1;进而通过16SrDNA基因序列的同源性分析,对菌株进行系统分类鉴定。     

基于离子液体的“可设计性”和“软酸”性质萃取分离电镀污泥中Cr6+/Fe3+

基于离子液体的"可设计性"和"软酸"性质对于其在电镀污泥酸浸液中铬铁萃取分离方面的应用及其机理进行研究。结果表明：咪唑环上烷基链的长度对于铬铁萃取分离效果有较大的影响,阴离子为[BF₄]^-的离子液体对于铬铁萃取分离能力大于阴离子为[PF₆]^-的离子液体。在所研究的离子液体中,[Omim] [BF₄]对于铬铁具有较好的萃取分离效果,实现了电镀污泥中铬铁分离。结合斜率法、红外光谱分析、Raman光谱分析,[Omim] [BF₄]萃取铬符合离子缔合机理,可推测[Omim] [BF₄]咪唑阳离子与Cr₂O₇^2-阴离子形成离子缔合物而进入有机相,达到萃取分离,从而实现电镀污泥资源化目的,具有一定的应用性。     

复配增塑剂对氯醋树脂性能的影响

考察了离子液体1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([OMIM][PF6])与传统增塑剂偏苯三酸三辛酯(TOTM)单独增塑及复配增塑对氯醋树脂性能的影响,对增塑氯醋树脂的玻璃化转变温度、红外光谱、增塑剂迁移率以及热稳定性进行了分析测试。结果表明:离子液体[OMIM][PF6]具有与TOTM类似的增塑性能,可降低氯醋树脂的玻璃化转变温度,但热稳定性不如TOTM优异;当两者进行复配增塑时,特别是离子液体占增塑剂总体比例较大时,其增塑性能比两者单独添加时更加优异;当TOTM占增塑剂总体比例较大时,树脂具有更好的热稳定性。     

温控离子液体萃取结合火焰原子吸收测定塑料包装中镉含量

研究了温控离子液体结合火焰原子吸收测定包装材料中镉溶出量的方法。在碱性条件下(pH值≥11.0),高选择性的邻羧基苯基重氮氨基偶氮苯(o-CDAA)与镉离子形成中性络合物(CdCDAA)。运用温控离子液体1-异辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([i-C8mim][PF6])作为萃取剂,对水相中的镉进行预富集。然后用1mol/L的硝酸将镉从离子液体中反萃入水相,直接用于原子吸收的测定。实验表明,镉的一次萃取率达到95%以上,富集倍数达到700倍,并成功运用于塑料包装中镉的测定,结果令人满意。