离子液体-分子溶剂复合萃取剂脱除水中酚类化合物

构建了疏水性离子液体-分子溶剂复合萃取剂,并研究了其对酚类化合物的萃取性能。结果表明,与纯离子液体萃取剂相比,三己基十四烷基溴化([P66614]Br)-乙酸乙酯复合萃取剂在显著降低萃取剂黏度的同时,获得了较高的酚类溶质分配系数。当萃取剂中[P66614]Br摩尔分数为20%时,苯酚的分配系数为345,是纯乙酸乙酯为萃取剂时的5.3倍,是[omim]BF4、[C12mim]NTf2等常规疏水离子液体的9~60倍;比纯[P66614]Br为萃取剂时的分配系数下降25.3%,黏度却比纯[P66614]Br降低99%以上。COSMO-RS研究表明[P66614]Br与苯酚之间较强的氢键作用是获得较高苯酚分配系数的关键因素。该复合萃取剂对间苯三酚、4-氯苯酚和2,5-二硝基苯酚等物质也有良好的萃取能力。上述结果为开发兼具良好热力学性能和动力学性能的脱酚萃取剂提供了新的思路。     

离子液体-分子溶剂复合萃取剂脱除水中酚类化合物

构建了疏水性离子液体-分子溶剂复合萃取剂,并研究了其对酚类化合物的萃取性能。结果表明,与纯离子液体萃取剂相比,三己基十四烷基溴化（[P₆₆₆₁₄]Br）-乙酸乙酯复合萃取剂在显著降低萃取剂黏度的同时,获得了较高的酚类溶质分配系数。当萃取剂中[P₆₆₆₁₄]Br摩尔分数为20%时,苯酚的分配系数为345,是纯乙酸乙酯为萃取剂时的5.3倍,是[omim]BF₄、[C₁₂mim]NTf₂等常规疏水离子液体的9~60倍;比纯[P₆₆₆₁₄]Br为萃取剂时的分配系数下降25.3%,黏度却比纯[P₆₆₆₁₄]Br降低99%以上。COSMO-RS研究表明[P₆₆₆₁₄]Br与苯酚之间较强的氢键作用是获得较高苯酚分配系数的关键因素。该复合萃取剂对间苯三酚、4-氯苯酚和2,5-二硝基苯酚等物质也有良好的萃取能力。上述结果为开发兼具良好热力学性能和动力学性能的脱酚萃取剂提供了新的思路。     

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.     

咪唑基离子液体萃取分离模拟油酚混合物

酚类化合物(如苯酚、甲酚和二甲酚等)是重要的化工原料和化工中间体,主要来自煤加氢液化油和中低温热解的煤焦油中。目前油中酚类化合物的分离方法主要是碱水洗脱法,这种方法不仅要消耗大量强碱、强酸,而且产生了大量含酚废水,导致分离成本和污染治理费用高,制约了煤液化油和煤焦油中酚类化合物的回收和利用。因此,有必要开发新的分离方法,避免使用酸碱溶液、采用非水相分离方法分离油中的酚类化合物。本文研究发现,卤咪唑基离子液体是一种高效的非水介质,可以用来萃取分离油中的酚类化合物。不同阴、阳离子结构的咪唑基离子液体萃取模拟油中苯酚表明[Bmim]Cl是较好的萃取剂,得因于它能形成较强的分子间相互作用。离子液体的用量与油中酚的量相当,用量少。在20~50℃的萃取温度内,温度对酚的萃取率影响很小。通过加热气提的方法可以使萃取酚后离子液体得到再生,并能重复使用,萃取率几乎不变。进一步将离子液体应用于真实油的酚类化合物的分离表明,咪唑基离子液体[Bmim]Cl萃取酚的效率可达92.5%,是一种具有潜在应用前景的萃取剂。     

[Hmim]BF4的合成及其萃取性能研究

选择两步法合成1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体([Hmim]BF4),利用红外光谱法表征其结构特性.考察制得该咪唑类离子液体对溶液中微量物质的萃取分离性能,分别考察了[Hmim]BF4作为萃取剂对燃油中含硫化合物苯并噻吩(BT)及废水中重金属离子Cu2+的萃取效果,并探讨了萃取性能的影响因素.结果表明:[Hmi...     

离子液体微波辅助萃取柽柳中芦丁的研究

以[Bmin]Br、[Bmim]BF4、[Hmim]Br、[Hmim]BF4离子液体为萃取溶剂,微波辅助萃取柽柳中的芦丁.对离子液体微波辅助萃取柽柳中芦丁的条件进行了优化,并与回流提取、超声萃取方法进行了比较.优化得到的提取条件为:以[Bmin]Br溶液为萃取溶剂,离子液体浓度V乙醇/V[Bmim]Br为7;萃取时间9...     

离子液体复合萃取剂高选择性分离植物甾醇

植物甾醇的分子结构都很相似,但是生物活性相差很大,分离难度也很大。研究使用COSMO-RS (真实溶剂似导体屏蔽模型)预测,探讨离子液体对植物甾醇的萃取分离机理。预测结果表明,植物甾醇在离子液体中的溶解度随氢键相互作用的增强而提高,氢键碱性较强的离子液体将增加萃取容量;萃取剂极性增大,易与豆甾醇形成萃取相分离。实验筛选以离子液体[bmim]Cl为代表,构建了液-液两相体系,结合高效液相色谱分析测定离子液体复合萃取剂对植物甾醇的分配系数和分离选择性。实验结果表明:用[bmim]Cl-乙腈/正己烷两相体系萃取,随离子液体浓度的增加,分配系数和萃取选择性系数的增加十分显著,当用20%[bmim]Cl-乙腈萃取时,豆甾醇的分配系数可达7.89,豆甾醇对β-谷甾醇的分离选择性可达65.8,是纯乙腈为萃取剂时的54倍以上。     

离子液体用于燃油萃取脱硫的选择与过程优化

针对基于COSMO-SAC模型分子设计方法的准确性问题,采用离子液体脱硫机理分析和实验的方法对其进行了验证,即对[HMIM][BF_4]、[HMIM][PF_6]、[BMIM][BF_4]、[BMIM][PF_6]、[EMIM][BF_4]、[EMIM][PF_6]6种离子液体作萃取剂时的脱硫效果进行了脱硫机理的分析和实验的验证,得到的脱硫性能排序与离子液体分子设计结果基本一致,且均认为[HMIM][PF_6]脱硫率较高。以[HMIM][PF_6]为萃取剂,通过液相色谱法测定萃取后的液相组成,考察萃取时间、萃取温度、剂油比3个因素对脱硫率、分配系数和选择性系数的影响。通过正交实验设计确定了萃取时间40 min、萃取温度20℃、剂油比2:1为较优操作条件,单次脱硫率为72.74%,四级萃取可将模型油的含硫量由1200μg·g~(-1)降至6.98μg·g~(-1),符合国Ⅴ标准。     

离子液体用于燃油萃取脱硫的选择与过程优化

针对基于COSMO-SAC模型分子设计方法的准确性问题,采用离子液体脱硫机理分析和实验的方法对其进行了验证,即对[HMIM] [BF₄]、[HMIM] [PF₆]、[BMIM] [BF₄]、[BMIM] [PF₆]、[EMIM] [BF₄]、[EMIM] [PF₆] 6种离子液体作萃取剂时的脱硫效果进行了脱硫机理的分析和实验的验证,得到的脱硫性能排序与离子液体分子设计结果基本一致,且均认为[HMIM] [PF₆]脱硫率较高。以[HMIM] [PF₆]为萃取剂,通过液相色谱法测定萃取后的液相组成,考察萃取时间、萃取温度、剂油比3个因素对脱硫率、分配系数和选择性系数的影响。通过正交实验设计确定了萃取时间40 min、萃取温度20℃、剂油比2：1为较优操作条件,单次脱硫率为72.74%,四级萃取可将模型油的含硫量由1200 μg·g^-1降至6.98 μg·g^-1,符合国Ⅴ标准。     

TiCl_4在离子液体[emim]BF_4及[bmim]PF_6中的电化学性能

在[emim]BF4离子液体中Pt片电极上通过恒电位电沉积制备出金属Ti。采用液/液连续萃取方法对亲水性离子液体[emim]BF4进行提纯,高纯水多次洗涤方法对疏水性离子液体[bmim]PF6进行提纯。在[emim]BF4和[bmim]PF6两种离子液体中研究了Ti Cl4的循环伏安,在含有Ti Cl4的[emim]BF4离子液体中,研究了Pt片电极上的恒电位电沉积。结果表明,连续萃取方法提纯[emim]BF4及高纯水多次洗涤[bmim]PF6,可使两种离子液体纯度分别达到实验要求;在离子液体[emim]BF4中,在Pt片电极上,在-1.8 V(vs Pt)下电解2 h,沉积物中的Ti含量达82.8%。     

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。     

离子液体脱除汽油中含硫化合物的研究

Brφnsted酸性吡咯烷酮离子液体N-甲基-2-吡咯烷酮氟硼酸盐([Hnmp]BF4)为萃取剂和催化剂,质量分数30%双氧水为氧化剂,将萃取脱硫和氧化脱硫相结合,对含有噻吩的模型油和FCC汽油进行萃取氧化脱硫研究。考察了氧与硫摩尔比、温度等对脱硫率的影响。结果表明:[Hnmp]BF4既是萃取剂又是催化剂,与H2O2作用产生的羟基自由基能将模型油中的噻吩和FCC汽油中的含硫化合物氧化,离子液体再生4次后脱硫性能开始下降,汽油的脱硫率达到82.7%。     

The phase behavior of n-ethylpyridinium tetrafluoroborate and sodium-based salts ATPS and its application in 2-chlorophenol extraction

In this paper, the aqueous two-phase systems (ATPS) containing n-ethylpyridinium tetrafluoroborate ([EPy]BF4), sodium-based salts, and water were studied and the extraction efficiency of 2-chlorophenol was measured to study the ATPS performance in extracting phenolic compounds. The binodal curves of [EPy]BF4+sodium car-bonate (Na2CO3) ATPS and [EPy]BF4+sodium dihydrogen phosphate (NaH2PO4) ATPS have been determined at 308.15 K, 318.15 K, and 328.15 K and atmospheric pressure. After getting good correlation with Merchuk equa-tion, the binodal curves together with gravimetric method were used to calculate the tie-lines data. Furthermore, the reliability of tie-lines data was verified using Othmer-Tobias and Bancroft equations. Then, the salt influence and temperature influence on the phase behavior were discussed and the results show the salt-outing ability of Na2CO3 is better than NaH2PO4. With the aim of studying the ATPS performance in extracting phenolic com-pounds, extraction efficiency for 2-chlorophenol at different temperatures were studied and the results show that [EPy]BF4+Na2CO3 ATPS is preferred than [EPy]BF4+NaH2PO4 ATPS in applications.     

醇与离子液体二元双水相体系萃取四环素

以异丙醇、NaH2PO4和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸（[Bmim]BF4）离子液体来构成醇与离子液体二元双水相体系,用于萃取水体中的四环素。考察了NaH2PO4含量、pH值、离子液体含量以及四环素质量浓度对四环素萃取效果的影响。结果表明,当体系的pH在4.0~5.0,NaH2PO4含量为36%,四环素的质量浓度在65~95 mg/L时,体系对四环素的萃取率可达91.98%~94.98%,分配系数可达82.135~130.315。     

N-乙基-N-丁基吗啉离子液体双水相体系萃取分离蛋白质

研究了新型离子液体N-乙基-N-丁基吗啉四氟硼酸盐([Nebm]BF4)和KH2PO4形成的双水相体系对牛血清白蛋白(BSA)的萃取行为,考察了盐的加入量、离子液体浓度、溶液pH值、蛋白质浓度等因素对萃取率的影响。结果表明:当KH2PO4的加入量为85 g/L、离子液体浓度在200~250 g/L、BSA的浓度60~120 mg/L、溶液酸度在pH4.5~7.0时,其萃取率达98.0%以上。该双水相体系对α-淀粉酶的萃取率也达98.5%。     

1,3-二甲基咪唑四氟硼酸盐的合成及其水溶液的蒸气压测定

In absorption cycles,ionic liquid(IL)1,3-dimethylimidazolium tetrafluoroborate([Dmim]BF4)may be a promising absorbent of working pair using water as refrigerant.The vapor pressures of[Dmim]BF4 aqueous solution were measured with the boiling-point method in the temperature range from 312.25 to 403.60 K and in the mass concentration range of 65%to 90%of[Dmim]BF4.The experimental data were correlated with an Antoine-type equation and the Non-Random Two-Liquid(NRTL)model,and the average absolute deviations between the experimental and calculated values were 1.06%and 1.15%,respectively.For the[Dmim]BF4 aqueous solution,the experimental vapor pressures show negative deviations from the calculated data with Raoult’s law.For higher mass concentration of the IL,the deviation is more negative.In addition,the vapor pressures,the hydrophilicity and the solubility of[Dmim]BF4 aqueous solutions were compared with those of[Dmim]Cl aqueous solutions and [Bmim]BF4 aqueous solutions at IL-mole fraction of 0.20.     

超声波辅助法合成离子液体[C2OHmim]BF4及其双水相体系的研究

采用超声波辅助法合成了N-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C2OHmim]BF4),产率达57.69%,并建立了[C2OHmim]BF4和无机盐形成的离子液体双水相体系。结果表明,盐的种类和浓度对体系的形成影响很大,(NH4)2SO4能与[C2OHmim]BF4水溶液形成双水相体系。在2 mL[C2OHmim]BF4与3 mL水的混合溶液中加入0.750 0 g(NH4)2SO4后,能形成稳定的双水相且相比达0.923,接近于1;在pH=6～9时,溶液酸度对体系相比的影响较小;在不同温度下体系的热稳定性较好,受温度影响不大;离子液体可再利用。     

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。     

离子液体萃取精馏技术在甲醇-碳酸二甲酯分离中的应用

针对甲醇-碳酸二甲酯共沸物分离难题,采用萃取精馏技术并以离子液体3-辛基-1-甲基四氟硼酸盐（[omim][BF₄]）为萃取剂进行流程设计和Aspen Plus模拟。根据气液相平衡数据回归了NRTL气液模型的二元交互参数,确保模拟结果准确。通过优化萃取剂用量、最佳回流比、进料位置和闪蒸塔的工艺条件等操作参数,实现了甲醇和碳酸二甲酯有效分离,并使产品质量分数达到99.5%以上。通过与草酸二甲酯作为萃取剂的工艺进行对比,发现[omim][BF₄]工艺对分离设备要求更低、萃取剂用量更小,且分离能耗相当。经济分析结果则表明,[omim][BF₄]工艺塔费用和填料费用分别为草酸二甲酯工艺的78%和37%,在设备投资上具有一定优势;但工艺能耗费用增加4%,萃取剂费用为草酸二甲酯费用的6.5倍,最终年总花费与草酸二甲酯工艺相当。因此,[omim][BF₄]工艺用于甲醇-碳酸二甲酯萃取精馏具有一定的应用前景。     

Separation of isopropanol from aqueous solution by salting‐out extraction

A novel salting‐out extraction process has been developed to separate isopropanol from aqueous solution. Potassium carbonate was experimentally shown to be effective in modifying the liquid–liquid equilibrium (LLE) of an isopropanol/water/hexane system in favour of the solvent extraction of isopropanol from an aqueous solution with hexane, particularly at suitable salt concentrations. Potassium carbonate enlarged the area of the two‐phase region. This effect essentially increased the distribution coefficient of isopropanol between hexane and water and increased the separation factor for isopropanol vs water, which is an important consideration in designing a solvent extraction process. The effects of potassium carbonate concentration, temperature and pH on the LLE were studied. Finally, a ?30 mm × 1200 mm reciprocating plate column (RPC) was tested to separate isopropanol from an aqueous solution. When isopropanol in an aqueous solution with composition of isopropanol/water = 1:0.95 (wt/wt) was extracted by hexane assisted with 30% (wt%) potassium carbonate aqueous solution, the alcohol–water ratio increased to 11:1 in the extract. © 2001 Society of Chemical Industry