咪唑類離子液體吸收甲苯和二甲苯的研究.pdf

1、針對含甲苯、二甲苯的揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的傳統(tǒng)回收技術(shù)能耗高、易造成二次污染等問題,研究新型的吸收劑迫在眉睫。離子液體是新型的綠色溶劑,尤其是以[PF6]-、[BF4]-為陰離子的咪唑類離子液體具備其它離子液體無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。為此,本文開展了咪唑類離子液體吸收甲苯、二甲苯的研究。
　　 實(shí)驗(yàn)用咪唑類離子液體為:1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([Bmim]BF4)、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽([Bmim]PF6),研究

2、了其與甲苯、二甲苯組成的四個(gè)二元體系的溶解平衡及其物理性質(zhì)(pH值、粘度、密度),探討了[Bmim]BF4、[Bmim]PF6離子液體對甲苯、二甲苯氣體的最佳吸收條件及效率,經(jīng)對比篩選出最佳吸收劑[Bmim]PF6,并對其循環(huán)利用和吸收機(jī)理進(jìn)行了探討。
　　 研究表明,常壓下,在295.15K-356.65K范圍內(nèi),甲苯、二甲苯在離子液體中的溶解度隨著溫度的升高而增大;相同條件下,甲苯、二甲苯在離子液體中的溶解度大小順序?yàn)?[B

3、mim]]PF6-甲苯＞[Bmim]BF4-甲苯＞[Bmim]PF6-二甲苯＞[Bmim]BF4-二甲苯;在同種離子液體中,離子間的相對親和力順序是:甲苯＞二甲苯。在293.15K-343.15K范圍內(nèi),四個(gè)二元體系的pH值、密度、粘度均隨著溫度的升高而下降,隨離子液體在二元體系中所占的摩爾分?jǐn)?shù)(x1)的降低而減小。在相同溫度、相同x1時(shí),甲苯或二甲苯與離子液體形成的二元體系的pH值、密度值、粘度值大小均符合:[Bmim]BF4＜[Bm

4、im]PF6。在選定的最佳吸收條件下,吸收效率很高,且[Bmim]PF6對甲苯、二甲苯氣體的吸收效率明顯高于[Bmim]BF4。離子液體[Bmim]PF6可循環(huán)吸收甲苯、二甲苯。通過核磁共振氫譜、紫外-可見吸收光譜和紅外光譜表征,得出[Bmim]PF6與甲苯、二甲苯相互作用時(shí),有氫鍵的形成,沒有明顯的化學(xué)變化。
　　 咪唑類離子液體與甲苯、二甲苯構(gòu)成二元體系相平衡和物理性質(zhì)(酸堿性、粘度、密度)的研究,為液液萃取提供理論依據(jù),是