离子液体在环保中的应用.ppt

离子液体在环保中的应用 制作人：李海鹏 亲爱的老师和同学们，您是否还记得您儿时的家乡是什么样子吗？也许以下画面能勾起您少许的回忆！ 我们的童年生活是幸福美好的，但是就在这短短的时间里，我们的生活环境竟然成了这个样子！ 保护环境，人人有责！今天我们就一起讨论一下三大绿色溶剂之一的离子液体在环保中的应用吧！ 离子液体简介 离子液体是由离子组成的液体, 低温下呈液态的盐。它一般由有机阳离子和无机阴离子组成。 离子液体的特点符合社会可持续性发展的国家战略要求, 因此, 各国政府均投入大量的人力、物力进行这方面的研究。我国离子液体的研究队伍也从最初的几家高校和研究所单位迅速发展壮大。 离子液体简介 对绿色溶剂的基本要求是非挥发性（减少毒性）、非可燃性（安全）、非腐蚀性、高化学稳定性、物态适中及价廉易得。离子液体几乎符合绿色溶剂的全部要求，与传统的有机溶剂相比,具有以下突出的优点： 1. 蒸汽压极小。 2.可以溶解范围宽广的有机、无机及金属有机化合物。 3. 电导率高。 4. 电化学稳定性高,电化学窗口宽。 5. 热稳定性好，不易燃烧。 6. 粘度低，热容大。 7.离子液体可以将催化剂固定，易于与化学反应产物分离，进行循环套用。 离子液体在环保中的应用 离子液体在环保中的应用主要集中在处理废水和净化空气这两个方面。 废水处理方面： 用离子液体萃取废水中的重金属离子 此方法对环境无污染，并且萃取效率高。目前对该方法的研究仍然处于实验室研究阶段。 用离子液体萃取废水中的酚类、芳烃类、有机酸、醇等有机物 此方法的最大困难在于离子液体的流失．随着功能化离子液体的不断合成，这一问题将被解决。 离子液体在环保中的应用 离子液体在废水处理中应用研究重点： 合成新的离子液体，完善离子液体的“绿色”性能。 根据不同萃取体系的要求合成符合要求的离子液体。 加强反萃方面的研究，降低成本。 毒理学和萃取机理的研究。 离子液体在环保中的应用 净化空气方面： 离子液体在大气污染源头控制 离子液体在大气污染末端控制 应用实例：处理含油污水 试剂及仪器：?? [ BM IM ] Br （室内自制产品） 分析纯 GS型高压釜 GS 型高压釜控制仪 LB801-2型超级恒温器 T328分析天平 HAAKE RV-3旋转黏度计 应用实例：处理含油污水 离子液体—— [ BM IM] PF6 ( 1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)的合成: 取一定量的KPF6 溶于蒸馏水中, 然后将等摩尔量的[ BM IM ] B r加入其中,反应在三口烧瓶中进行, 在室温下搅拌反应, 反应完成后将反应液分为两相, 倾出轻相, 并反复水洗重相, 然后分液, 重相置于真空干燥箱中, 在80 干燥至无失重, 得无色黏稠液体[ BM IM ] PF6。 应用实例：处理含油污水 用相关方法测定含油量以及CODcr(化学需氧量)，其中CODcr是水中有机物污染综合指标之一，可以体现有机物的降解效果。 除油率的计算公式： η=（M0-M）/M0*100％ M0为处理前污水含油量，mg/L;M为处理后污水的含油量，mg/L CODcr去除率计算公式： η=（COD0-COD）/COD0 COD0为处理前污水含油量，mg/L;COD为处理后污水的含油量，mg/L 结果与讨论 本实验主要讨论了离子液体加入量、处理时间、pH值分别对含油量和CODcr的影响。因为本实验运用主要运用了控制变量法，所以只详细介绍离子液体加量对含油量的影响。 离子液体加量对含油量的影响： 取含油污水溶液10mL 加入到25mL烧杯中, 加入不同体积的离子液体[ BM IM ] PF6, 在恒温( 30 ℃)、600 r/m in下搅拌15m in, 然后静置12 h, 使油水两相完全分层，分析结果见图1。 离子液体加入量对含油量的影响 由图1可知, 随着离子液体[ BM IM] PF6 加量的增加, 污水中油的去除率发生了明显的变化。如当离子液体加量为0. 5mL时, 除油率为32. 4% ; 加量为1. 0mL 时, 除油率为47. 2% ; 当加量为2. 5 mL时, 除油率达到95. 6%, 超过2. 5 mL后, 除油率变化不大。因此, 选择处理用离子液体量为2. 5mL。 处理时间对含油量的影响 由图2可知, 离子液体[ BM IM ] PF6 对污水中的油除去率随时间的变化在15m in 内比较明显, 萃取达到了平衡。 pH值对含油量的影响 由图3可知, 随着离子液体pH 值的增加, 除油率出现了先升而后降的趋势。当pH 值为3时, 除油率为96. 8% ; 当pH 值为5时, 除油率为95. 6% ;pH 值为7时, 除油率为90. 4% ; pH 值为9时,