论文部分内容阅读
传统化学反应及相关化学工业是当今世界严重污染的主要来源,污染的很大部分来自于反应过程中使用的大量易挥发性有机溶剂(VOC)。针对有机溶剂产生的污染,寻找绿色替代溶剂显得尤为重要。离子液体(ILs)是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴阳离子所组成的盐,它们具有一些独特的优点,如无毒、不易燃、高热稳定性、宽的液相温度(-100℃~200℃)、易循环利用等。由于这些优点,离子液体被当作绿色溶剂,越来越受到人们的关注。本文在微波辅助下,合成了中间体溴化1-丁基-3-甲基咪唑([BMIM]Br)、亲水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)和疏水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF6),考察了原料配比、温度、反应时间等因素对生成率的影响,并对合成的产物进行了红外表征及一些物性测定。实验的第二部分是将合成的[BMIM]PF6用于内耦合液膜体系中,分别研究了苯酚、对硝基酚以及水杨酸的迁移规律,考察了料液相酸度、初始浓度、反萃相NaOH浓度等因素对迁移率的影响,得出了苯酚、对硝基酚以及水杨酸的最佳迁移条件。实验得到以下结论:(1)[BMIM]Br的最佳合成条件:原料摩尔比1.1:1(溴代正丁烷:N-甲基咪唑),T=85℃,t=4 min;[BMIM]BF4的最佳合成条件:原料摩尔比1.2:1(NaBF4:中间体),T=60℃,t=6 min;[BMIM]PF6的最佳合成条件:原料摩尔比1.1:1(NH4PF6:中间体),T=80℃,t=9 min。(2)两种离子液体的黏度都是随着温度的升高而降低,电导率随着温度的升高而升高;[BMIM]BF4有一定的吸水性,而[BMIM]PF6吸水性较弱;溶解性实验表明,离子液体的溶解性与阴离子的类型有很大的关系。(3)苯酚最佳迁移条件为:温度300 K,搅拌速度350 r/min,料液相pH 3.65,反萃相NaOH浓度0.8 mol/L;对硝基酚最佳迁移条件为:料液相pH 3.21,反萃相NaOH浓度0.1mol/L,离子强度0.4;苯酚和对硝基酚在料液相pH 9.18时可以很好地分离;水杨酸最佳迁移条件为:料液相pH 1.0,反萃相NaOH浓度0.3 mol/L,离子强度0.5。(4)该内耦合液膜体系迁移上述3种物质,都有一定的滞留现象;液膜迁移后经过处理,能重复利用。