[EMIM]Br-FeCl2离子液体萃取脱除含硫化合物

考察了1-乙基-3-甲基咪唑溴络合氯化亚铁([EMIM]Br-FeCl2)离子液体对含有噻吩(TS)、苯并噻吩(BT)和二苯并噻吩(DBT)模拟油及FCC汽油的萃取脱硫效果。实验结果表明:在40℃条件下萃取4 h,当剂油质量比为2∶1时,噻吩的脱除率为25.6%;当剂油质量比为2∶5时,苯并噻吩的脱除率达到72.4%,二苯并噻吩的脱除率达到79.9%。按剂油质量比2∶1应用于实际汽油,单级萃取脱硫率为50.3%～54.5%,5级萃取脱硫率为89.3%～91.3%。对使用过的离子液体进行再生处理,再生后离子液体可以使用10次以上。     

萃取强化离子液体中高负荷葡萄糖转化制5-羟甲基糠醛

研究了离子液体中高负荷葡萄糖转化制5-羟甲基糠醛(HMF)。以一系列有机溶剂作为萃取剂,减少副反应,强化HMF生成。考察了不同有机溶剂对HMF的萃取性能和反应条件的影响。首次发现乙酰丙酸乙酯(EL)是优良的萃取剂。以80 mg葡萄糖为原料、100 mg离子液体1-乙基-3甲基咪唑氯化物为溶剂、CrCl₃·6H₂O为催化剂(用量为葡萄糖物质的量的10%)、1mLEL作为萃取剂,在120℃下反应90 min,葡萄糖转化率和HMF收率分别可达99%和61%。EL多次萃取可有效分离HMF,总萃取率可接近100%。     

离子液体对Cd(Ⅱ)的萃取性能的研究

研究了2种离子液体[Omim]PF6(1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)和Aliquat 336(甲基三辛基季铵盐)对Cd(Ⅱ)的萃取性能,考察了离子液体种类、初始浓度、萃取时间、离子液体相与水相体积比(相比)及酸浓度对萃取率的影响。实验结果表明,[Omim]PF6对Cd(Ⅱ)的萃取率很低,而Aliquat 336对Cd(Ⅱ)的萃取率可以高达97%。随着废水中Cd(Ⅱ)初始浓度的增大,萃取率呈先略微升高,然后急剧下降的变化趋势。以Aliquat 336作为萃取剂,优化萃取时间为10 min,相比为1∶5,酸浓度为0.5 mol/L。     

烷基咪唑次氯酸盐离子液体的萃取脱硫研究

合成了烷基碳链长度不同的烷基咪唑次氯酸盐离子液体,分别考察了不同条件下离子液体对模拟油品和实际油品的脱硫效果。研究结果表明,在40℃,反应时间为60 min,[C6MIM]ClO离子液体作为萃取剂,VIL∶VOil=4∶1时,对初始硫含量为1 160×10-6的模拟油品一次萃取脱硫率可达77.58%,初始硫含量为117×10-6的催化裂化汽油一次脱硫率为61.23%,初始硫含量为1 974×10-6的催化裂化柴油一次脱硫率为51.84%。     

双硫腙-Bmim[PF6]对水中铅离子的萃取分离性能初探

采用双硫腙-离子液体[Bmim][PF6]（1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐）对水中铅离子的萃取性能及反应条件展开了研究。主要探究了络合剂含量、萃取温度、料液相pH值及萃取体系与水相体积比对萃取效率的影响；此外，在最佳萃取率的前提条件下，进行了反萃剂的筛选，并考察了反萃温度及浓度对反萃效率的影响规律，继而获得最佳反萃条件。研究结果表明，在萃取温度为35 ℃、pH为6、络合剂双硫腙含量为0.5%（w/v）、萃取体系与水相体积比为 1:4 的萃取条件下，该萃取体系对水中铅离子的萃取率高达98.0 %。在35 ℃下，采用1mol/L HNO3对上述负载萃取体系进行反萃，反萃率可达97.0 %。最后，考察了该萃取与反萃体系多次复用的传质效率变化趋势，结果显示三次萃取/反萃后该体系萃取率依然可达80.0 %，反萃率为65.0 %。     

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。     

离子液体-磷酸三丁酯体系分离盐湖卤水镁锂

将一种典型的室温离子液体(ionic liquids, ILs)1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐作为替代溶剂用于盐湖卤水萃取锂。在该萃取体系中, 离子液体和磷酸三丁酯(TBP)分别用作萃取介质和萃取剂。详细考察了水相酸度、相比等因素对锂分离效率的影响。初步结果表明:与传统萃取体系相比, 该离子液体萃取体系能极大提高萃取效率。该体系最优条件包括: TBP/ILs=9/1(体积比), 相比O/A=2:1, 水相的pH萃取前不需要调节。在此条件下, 锂和镁的单级萃取效率分别为80.64%和5.30%。经过三级逆流萃取, 锂的萃取率高达99.42%。在温度为80℃, 反萃相比A/O为2的条件下, 锂和镁的单级反萃效率分别为98.78%和99.15%。反萃水相中的镁锂比(Mg/Li)降至3.03, 与初始值相比降低了93.41%。     

离子液体萃取-火焰原子吸收光谱法测定痕量铜

以N-正丁烷基苯并噻唑六氟磷酸盐温敏性离子液体为萃取剂,乙腈为分散剂,萃取富集痕量铜离子,用火焰原子吸收法测定,建立了一种快速、简便分析铜离子的新方法。考察了离子液体的浓度、冰浴时间、溶液p H、萃取温度、萃取时间等对萃取率的影响。结果表明,方法检出限为0.18μg/L,相对标准偏差(RSD)为1.09%;对矿泉水和绿茶中铜离子进行分别检测,加标回收率为98.5%~105.1%。     

离子液体萃取精馏分离乙醇-环己烷共沸物

在0.101 MPa压力下,测定了不同离子液体对乙醇-环己烷共沸物相对挥发度的影响,研究了溶剂比(萃取剂与原料液体积比)对体系相对挥发度、离子液体加入速率和回流比对萃取精馏的影响,按实验确定的最佳工艺条件进行了重复实验. 结果表明,离子液体作为萃取剂可以消除乙醇-环己烷物系的共沸点,提高该物系的相对挥发度. 采用[bmim]PF6作为萃取剂,溶剂比为0.5,离子液体加入速率为6 mL/min,回流比为3,可得到纯度大于99.8%的环己烷. 釜液采用闪蒸分离回收乙醇和离子液体,乙醇的回收率达99.9%以上. 离子液体的循环使用不影响分离性能.     

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。     

乙酰胺基配位离子液体的合成及脱氮性能

以乙酰胺和无水氯化锌为原料合成配位离子液体CH_3CONH_2-x ZnCl_2(x=0.3、0.4、0.5),采用FTIR对其结构进行了表征,并分别采用含有喹啉、吲哚的模拟柴油考察配位离子液体对油品中碱性氮化物和非碱性氮化物的脱除性能。结果表明,CH_3CONH_2-0.3ZnCl_2具有较好的脱氮性能,在萃取时间20 min、沉降时间2 h、萃取温度50℃、剂油质量比1∶3的条件下,该离子液体对喹啉和吲哚的脱除率分别为96.8%和68.1%。在该条件下,经过4步萃取后,吲哚模拟油的累计脱氮率可达97.6%。配位离子液体CH_3CONH_2-0.3ZnCl_2在回收利用5次后,喹啉脱除率仍可达到91.5%,具有较好的重复使用性能。     

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。     

吡啶类离子液体体系对模拟盐湖老卤中锂的萃取研究

采用磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂、N-丁基吡啶六氟磷酸盐([BPy][PF₆])为协萃剂、二氯乙烷(C₂H₄Cl₂)为稀释剂，构建了[BPy][PF₆]-TBP-C₂H₄Cl₂萃取体系，并用于盐湖卤水中分离锂离子。通过单因素实验考察了水相酸度、离子液体浓度、TBP浓度等因素对锂萃取率的影响。结果表明该萃取体系的最优条件为：离子液体浓度为0.3 mol/L;TBP的体积分数为60%；相比(有机相与水相的体积比)为2.5/1。在最优条件下得到Li⁺的单级萃取率为91.65%、Mg²⁺的单级萃取率为5.86%，该萃取体系对Li⁺有较好的选择性。热力学研究表明，该离子液体体系对锂离子的萃取反应是自发的放热反应。该研究为离子液体体系提取分离溶液中锂离子提供了一定的基础和参考依据。     

离子液体萃取电镀废水中铅的研究

制备了三种不同阳离子侧链长度的离子液体[C_nMIM]PF_6(其中n=4、6、8),以它们为萃取剂,以双硫腙为螯合剂,构建了离子液体[C_nMIM]PF_6-双硫腙萃取体系。研究了该萃取体系对含铅废水中Pb~(2+)的萃取性能。研究发现,阳离子侧链增加有利于提高Pb~(2+)的萃取效果。另外,考察了萃取时间、萃取温度、pH值、含铅废水与离子液体的体积比对Pb~(2+)萃取率的影响。结果表明:[C_8MIM]PF_6-双硫腙萃取体系对含铅废水中Pb~(2+)的萃取率可达93.5%,并且Pb~(2+)萃取率受pH值影响很大。     

用离子液体脱除燃料油中有机硫化物的研究

以咪唑类离子液体作为萃取脱硫剂,在正辛烷和甲苯的混合溶液中加入少量的噻吩构成油品模拟体系。采用正交实验,系统考察了单级萃取中温度、时间、剂油比以及离子液体碳数对脱硫效率的影响,得到了较优的脱硫条件:温度约60℃、萃取时间约40 min、剂油比为1∶1、侧链碳数为10。考察了多级脱硫效率以及离子液体的回收利用。结果表明,经过5级脱硫后,燃料油含硫可以达到欧Ⅲ标准,离子液体重复使用5次后,脱硫效率约降低了2%。回归得到了模拟油品中脱除噻吩的萃取动力学方程。该研究为基于离子液体的燃料油脱硫工艺提供了重要的基础。     

咪唑类离子液体对木质纤维预水解液的脱毒

针对燃料乙醇生物炼制过程中抑制物对酵母乙醇发酵的抑制作用,以水洗稀酸蒸汽爆破预处理玉米秸秆得到的预水解液为研究对象,采用新型绿色脱毒技术--离子液体进行萃取脱毒,研究比较了两种咪唑类离子液体[烷基咪唑六氟磷酸盐离子液体[C_nmim][PF₆](n 4,6,8)和烷基咪唑四氟硼酸盐离子液体[C_nmim][BF₄](n 6,8)]对预水解液的萃取性能。结果表明,随着咪唑类离子液体阳离子烷基链长度的增加,离子液体对抑制物的萃取性能下降,具有更强电负性的阴离子为BF₄^-的离子液体比阴离子为PF₆^-的离子液体萃取效率更高。通过比较糖与抑制物的萃取率,最终选择[C₈mim][BF₄]作为预水解液的萃取剂,结果显示其对主要抑制物甲酸、乙酸、5-羟甲基糠醛的萃取率分别为53.22%、47.53%和85.13%,总酚的萃取率为65.05%,而糖的损失率在6%以内。     

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.     

酸性离子液体[Hnmp]HSO_4在模拟汽油脱硫中的应用研究

制备了酸性离子液体N-甲基吡咯烷酮硫酸氢盐[Hnmp]HSO_4,以其同时作为催化剂和萃取剂,H_2O_2作为氧化剂,用于氧化萃取脱除模拟汽油中硫化物的研究,采用单因素实验,优化了模拟汽油脱硫的工艺条件。研究表明,当氧化剂H_2O_2的用量为n(H_2O_2)/n(S)=6,反应时间为60 min,反应温度为50℃,离子液体用量为V([Hnmp]HSO_4):V(模拟汽油)=0.3时,模拟汽油的脱硫率可达98.5%。离子液体[Hnmp]HSO_4回收重复使用6次后,脱硫率无明显降低。     

[Cnmim]Br/FeCl3型离子液体萃取脱除二苯并噻吩

合成了6种咪唑型离子液体[C_3-8mim]Br/FeCl₃,采用红外光谱和拉曼光谱对其进行表征,并考察了离子液体对二苯并噻吩的萃取脱除效果。结果发现,[C₃mim]Br/FeCl₃的萃取脱硫效果最佳,升高温度和增大剂油比均有利于脱硫率的提高,剂油比1:1(体积比)时,萃取时间达到12 min就可使脱硫率高达92%。且萃取反应完成后,离子液体不做处理继续重复使用,重复使用5次,脱硫率可以达到60%。     

β-环糊精协同乙烯基咪唑离子液体脱除溶剂油中的萘

采用1-乙烯基-3-正丁基溴代咪唑离子液体（[VBIM]Br）为脱除剂，在β-环糊精协同作用下萃取溶剂油中的萘。本实验考察了不同单因素条件在[VBIM]Br离子液体与β-环糊精共同作用下对溶剂油中脱萘率的影响，同时通过响应面法优化脱除工艺条件。实验结果表明：[VBIM]Br离子液体与β-环糊精共同作用下对萘的萃取率比单独利用[VBIM]Br离子液体提高了15%以上，萃取率达到90%以上。离子液体简单回收后，重复使用5次过后，脱除率仍在80%以上。实验通过红外分析和紫外光谱分析了[VBIM]Br离子液体协同β-环糊精脱萘的机理，与[VBIM]Br离子液体协同作用下，β-环糊精对萘存在包合作用，实现了对溶剂油中萘的脱除。