石油学报（石油加工）
２００７年２月ＡＣＴＡＰＥＴＲＯＬＥＩＳＩＮＩＣＡ（ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＳＥＣＴＩＯＮ）第２３卷第１期文章编号：１００１—８７１９（２００７）０１—０１００—０４
离子液体萃取脱硫的探索性研究
ＦＥＡＳＩＢＩＬＩＴＹＳＴＵＤＹｏＦＥＸＴＲＡＣＴＩｏＮＤＥＳＵＬＦＵＲＩＺＡＴＩｏＮ
ＷＩＴＨＩＯＮＩＣＬＩＱＵＩＤＳ
胡松青，张军，刘冰，付殿岭
ＨＵＳｏｎｇ—ｑｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＪｕｎ，ＬＩＵＢｉｎｇ，ＦＵＤｉａｎ－ｌｉｎｇ
（中国石油大学物理科学与技术学院，山东东营２５７０６１）
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｈｙｓｉｃｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ２５７０６１，Ｃｈｉｎａ）
摘要：用不同性质的离子液体（ＩＬ）萃取脱除模拟油品（二苯并噻吩和萘的正己烷溶液）中的含硫有机化合物，考察了离子液体的离子类型、用量对脱硫效果的影响。结果表明，离子液体萃取脱硫可以在１０ｍｉｎ内达到萃取平衡；随着离子液体与油相体积比的增大，脱硫效果明显改善；离子液体中的阳离子和阴离子对脱硫效果影响很大，疏水性离子液体１一丁基一３一甲基眯唑六氟磷酸盐（ＥＢＭＩＭ３ＰＦ。）对硫化物的萃取量远远大于亲水性离子液体卜丁基一３一甲基咪唑四氟硼酸盐（［ＢＭＩＭ］ＢＦ４）的萃取量；当Ｖ（ＩＬ）／ｇ（Ｏｉｌ）一１时，［ＢＭＩＭ］ＰＦ。和［ＢＭＩＭ］ＢＦ４萃取实际柴油中的硫化物，硫质量分数从５．４３％分别下降至２．９１％和４．１０％。
关键词：萃取脱硫；离子液体；二苯并噻吩（ＤＢＴ）；选择性；柴油
中图分类号：ＴＥ６２４．４文献标识码：Ａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄａｎｄａｐｐｌｉｅｄｉｎｒｅｍｏｖｉｎｇｓｕｌｆｕｒｃｏｍｐｏｕｎｄｓｆｒｏｍｏｉｌｓｂｙｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｉｏｎｔｙｐｅａｎｄｔｈｅｖｏｌｕｍｅｒａｔｉｏｏｆｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｔｏｏｉｌｏｎｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙｕｓｉｎｇｄｉｂｅｎｚｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ（ＤＢＴ）ａｎｄｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅａｓｍｏｄｅｌｃｏｍｐｏｕｎｄｓ．Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｃｏｕｌｄｂｅｒｅａｃｈｅｄｗｉｔｈｉｎ１０ｍｉｎ．Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｃｏｕｌｄｂｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｖｏｌｕｍｅｒａｔｉｏｏｆｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｔｏｏｉｌｐｈａｓｅ．Ｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓｗａｓｍｕｃｈｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｏｎｅｓ．Ｗｉｔｈｖｏｌｕｍｅｒａｔｉｏｏｆｉｏｎｉｃ１ｉｑｕｉｄｔｏｏｉｌｏｆ１，ｔｈｅｓｕｌｆｕｒｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｃｏｕｌｄｂｅｄｅｃｒｅａｓｅｄｆｒｏｍ５．４３％ｔｏ２．９１％ａｎｄ４．１０％ｗｉｔｈｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓ１－ｂｕｔｙｌ－３一ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ（［Ｂ￣ⅡＭ］ＰＦ６）ａｎｄ１－ｂｕｔｙｌ一３一ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏｒａｔｅ（［ＢＭＩＭ］ＢＦ４），ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ；ｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓ；ｄｉｂｅｎｚｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ（ＤＢＴ）；ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ；ｄｉｅｓｅｌ
汽油、柴油中的硫化物是大气污染的主要来源之一，脱除油品中的硫化物是生产清洁油品的关键技术。工业中常用的脱硫方法是加氢脱硫（Ｈｙｄｒｏｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ，ＨＤＳ），其缺点是反应温度高于３００℃、压力大于４ＭＰａ、Ｈ。消耗大、能耗高、很难完全脱除二苯并噻吩（ＤＢＴ）及其衍生物以实现燃料油的清洁化生产。因此，研究人员提出了吸附脱硫、生物脱硫、络合脱硫、离子液体萃取等非加氢脱硫技术［１＿２］。
收稿日期：２００６—０３—０２
通讯联系人：胡松青，Ｔｅｌ：０５４６—８３９６６２６
离子液体（Ｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄ，简称ＩＬ）是常温下为液态的盐，是一种绿色溶剂。其特点是不易挥发、不易燃烧，而且热稳定性高，广泛应用于液一液萃取、气体分离、电化学以及催化等领域。离子液体一般比油相和水相的密度大，在分离过程中成为独立的一相。这样离子液体在多相分离过程中的操作变得简单且无污染［３］。
关于离子液体萃取脱硫的研究已有很多报道［４＿９］。Ｚｈａｎｇ［７１等采用ＮＭＲ光谱研究了噻吩在
万方数据
综述与专论 离子液体在催化反应和萃取分离中的 研究和应用进展 顾彦龙 石 峰 邓友全 (中国科学院兰州化学物理研究所生态与绿色化学中心,甘肃兰州730000) 摘 要 离子液体研究已从/绿色0化学化工快速扩展到功能材料、能源、资源环境以及生命科学等领域,典型地体现了科学技术发展中的多学科交叉与综合.本文就离子液体在催化反应和萃取分离中的研究进展进行初步的总结与评述,以期为以后的研究工作提供参考.关键词 离子液体 催化 分离分析 绿色化学中图分类号 T Q 03117 文献标识码 A 文章编号 0438-1157(2004)12-1957-07 RESEARCH AN D A PPL ICA T ION OF ION IC LIQ U IDS IN CAT ALY SIS A ND SEPARAT ION GU Yanlong,SH I Feng and DENG Youquan (Centr e f or Gr een Chemistry and Catalysis,L anz hou I nstitute of Chemical Phy sics , Chinese A cademy of Sciences ,L anz hou 730000,Gansu ,China) Abstract The study of room temperature ionic liquids has been rapidly expanded into functional materials,energy,env ironmental protection and life sciences from green chemistry and chemical engineering,w hich typically demonstrates the interaction and integ ration of multiple disciplines in the development of science and technology.In this paper,the recent research and application of the room temperature ionic liquid in catalysis and separation are summarized and discussed to provide reference for future w ork.Keywords ionic liquid,catalysis,separation and analysis,green chemistry 2004-09-08收到初稿,2004-11-01收到修改稿. 联系人:邓友全.第一作者:顾彦龙,男,27岁,博士研究生. 基金项目:国家自然科学基金资助项目(No 120225309). 引 言 近年来,人们从生存和发展的经验教训中进一步认识到环境保护和可持续发展的重要性,实施从源头控制污染和清洁生产战略已形成了世界性的共识.在日趋激烈的化工市场中,对环境保护方面的严格要求促使化学化工与催化研究的重点也转向开发绿色和清洁技术以及环境友好催化体系等方向上来.而综合考察某一生产过程是否绿色化和清洁化 的标准包括反应物料的选择、催化体系的设计、废弃物的排放、能源利用的合理性以及产品绿色度等多个方面.严格的绿色化标准迫使人们去打破传统,寻找一种更理想的生产途径.在这方面,离子液体应运而生,正发挥着独特的作用. Received date:2004-09-08. Corresponding author:Prof.DE NG Youquan.E -mail:ydeng @ns 1lzb 1ac 1cn Foundation item:supported by the National Natural Sci ence Foun -dation of China (No 120225309). 离子液体是完全由特定阳离子和阴离子构成的在室温或近于室温下呈液态的物质.与固态物质相比较,它是液态的;与传统的液态物质相比较,它是离子的.因而,与其他固体或液体材料相比,离 第55卷 第12期 化 工 学 报 Vo l 155 l 12 2004年12月 Journal of Chemical Industr y and Engineer ing (China) December 2004
本科生毕业论文 题目：N-甲基咪唑盐离子液体的合成及脱硫 性能的研究 院系：化学工程学院 专业：化学工程与工艺 班级：化工优创10 学生姓名： 指导教师：（副教授） 论文提交时间：2014年6月
论文答辩时间：2014年6月
毕业论文任务书 化学工程与工艺专业优创10班 毕业论文题目：N-甲基咪唑盐离子液体的合成及性能研究 毕业论文内容： 1.查阅文献资料并翻译英文文献 2.制定实验方案并进行试验 3.数据处理及结果分析 毕业论文专题部分： 利用离子液体脱硫及其检测的研究起止时间：2014年3月—2014年5月 指导教师：年月日 教研主任：年月日 学院院长：年月日
摘要 众所周知，汽车燃油中的硫化物是影响炼油工艺的重要因素，同时也是酸雨形成、温室效应和大气污染的一个重要原因。因此，为了缓解环境问题的压力，全球对油品中硫的含量限制越来越严格，本论文的目的就是试图利用离子液体将成品油中的硫含量由200 ppm降至50 ppm，以便为我国在2016年全面实施国Ⅴ标准（10 ppm）做好准备。 鉴于中国成品汽油的来源主要是FCC汽油，而这类油品中噻吩类硫占总硫量的60 %以上，传统的催化加氢脱硫对噻吩脱除效果欠佳，相比之下，由于离子液体的环状阳离子能与噻吩分子环形成强烈的π-π络合键[3]，因此可高选择性的脱除噻吩类硫化物，是对催化加氢脱硫工艺的一个重要补充。 本实验在单因素分析基础上采取正交试验，并对目标离子液体进行了红外光谱和核磁共振分析，用微库仑仪对萃取后的成品油中的硫含量进行分析。分析结果表明利用本实验的1-异丙基-3-甲基咪唑硫氰酸([iso-PMIM][SCN])离子液体作为萃取剂[2、10]时，在40℃反应 1 the sulfide in automotive fuel is one of the important factors affecting the refining process, which also lead to the formation of acid rain, global warming and air pollution. Therefore, in order to ease the pressure of environment, global restrictions on the content of sulfur in the oil increasingly stringent, the purpose of this paper is trying to take advantage of ionic liquids to make the sulfur content of oil products dropped from the 200 ppm to 50 ppm, preparing for the country’s
一种基于分散液液位萃取发展的使用离子液体对水样中多环芳烃进行分析的方法 马修女佩纳,马卡门卡赛斯,马卡门梅胡托,拉斐尔切拉 分析化学系,营养与食品科学,食品研究和分析,圣地亚哥德孔波, 15782圣地亚哥德孔波斯特拉,西班牙大学。 文章信息: 文章历史: 收稿日期 2009年 4月 15日 修订日期 2009年 7月 9日 接受于 09年 7月 17日 网上提供 XXX 关键词: 多环芳烃、离子液体、分散液液萃取、水质分析、液相色谱 摘要: 一种简单,快速,有效的基于离子液体 -分散液液微萃取(IL-DLLME 技术第一次测定了水样中 18种多环芳烃 (PAHs的含量。离子液体(1-辛基 -3-甲基咪唑六氟磷酸盐与可以从多环芳烃样本基质中提取的分析物之间的化学亲和力使他们能够富集起来。因此,这种技术结合了提取、浓缩分析物为一体,避免了使用有毒的氯化溶剂。影响萃取效率的因素, 比如离子液体的类型和体积, 分散剂的类型和体积,萃取时间,分散步骤,离心时间和离子强度等都得到了优化。萃取物的分析采用高效液相色谱法(HPLC 与荧光检测器(Flu 。该优化方法呈现良好的精确度,只有 1.2%到 5.7%的标准偏差值。对所有这些考虑的化合物, 其检测限(在 0.1 到7 ng L- 1之间
都低于欧盟建议的限制。分散液液微萃取对不同化合物的萃取率介于 90.3%至103.8%之间。此外也实现了较高的富集因子(301-346。该优化方法的萃取率与液液萃取作比较。最后,该方法已成功应用于实际水样的多环芳烃分析 (自来水、瓶装水、喷泉、井水、河水、雨水、废水处理及原废水 2009, Elsevier B.V.版权所有。 1. 导言 有必要在环境管制法例中列出一些多环芳烃的毒性性质 [1,2]。许多环保机构为了保护环境和人类健康,将饮用水和天然水中多环芳烃限制在非常低的水平。 在饮用水方面,美国环境保护署(EPA 和世界卫生组织(WHO 建议例行监测苯并[a]芘(B[a]P . 美国环保局规定,其最高浓度不得超过200 ng L- 1 [3], 而世界卫生组织规定的苯并 [a]芘的最高容许浓度为700 ng L - 1[4]。除了到 B [a]芘,欧盟的指令 98/83/EC [5]的规定苯并 [b]荧蒽 (B[b]F,苯并 [k]荧 (B[k]F, 苯并 [g,h,i]苝 (B[g,h,i]P 和 . 茚并 [1,2,3 - C 类, D]芘 (I[1,2,3-c,d]P。最高污染物水平值分别定为 , 对剧毒 B[a]P为10ngL - 1,对剩余的多环芳烃的总量为100ngL - 1。 欧盟也对浅水域的不同类型下的这类化合物制定了非常严格的限制。对 B[a]P 的限制是年平均值为50ngL - 1、最高容许浓度为100 ngL - 1。对 B[b]F– B[k]F 和 B[g,h,i]P– I[1,2,3-c,d]P的年平均值和最高容许浓度分别限制在30 ngL- 1和2ngL - 1,作为。萘(Naph, 1200 ngL - 1,荧蒽(Flt, 100 ngL - 1和蒽(Anth, 100 ngL - 1也包括在这个指令中。 美国环保局和欧盟制定了水中低浓度多环芳烃的常规量化, 这需要高效合理的分析方法的发展。这些化合物通常用液液萃取 (LLE [8,9]和固相萃取 (SPE [10]两种方法从水样中提取。然而, 现在分析化学的趋势是简化样品的制备。因此, 在过去几年里, 微技术在辨别多环芳烃方面正发挥着重要的作用。固相微萃取 (SPME [11],搅拌吸附萃取 (SBSE[12]和液相微萃取 (LPME [13,14]已经替代了传统的 LLE 和 SPE 技术。
离子液体在分离提纯中的应用 发表时间：2017-06-15T10:56:08.377Z 来源：《基层建设》2017年6期作者：张艳平[导读] 本文主要介绍了离子液体在分离分析上的应用及近几年离子液体研究应用的进展。 安徽太平矿业有限公司安徽省宿州 234000 摘要：室温离子液体是熔点在室温附近的一类熔融盐,以熔点低、蒸汽压小、电化学窗口宽、酸性能调节及良好的溶解性等诸多特点在电化学、有机合成、催化、分离、提纯等领域应用广泛。本文主要介绍了离子液体在分离分析上的应用及近几年离子液体研究应用的进展。现在所要解决的核心问题就是离子液体在萃取分离提纯过程中的应用，并展望了离子液体在分离方面的应用前景和发展方向。 关键词：离子液体；分离；合成；提纯；应用 1、导言 室温离子液体，简称离子液体, 是一类室温或相近温度下完全由离子组成的有机液体化合物。它一般由有机阳离子和无机阴离子相互结合而成的一种室温或低温下呈液态的盐类化合物。与一般有机溶剂不同，离子液体很难挥发，所以实验室使用它无毒性且无污染。并且，我们很轻松地从离子液体中萃取出产物进一步回收催化剂，可以实现多次循环使用这些液体进而实现了绿色化的合成，因此它被称为”绿色溶剂”。离子液体因其诸多特点在电化学、有机合成、催化、分离等多方面领域得到广泛的应用。 2、离子液体的合成和性质 2.1离子液体的合成 离子液体的种类很多,改变阳离子、阴离子可以有不同的组合,可以设计合成出多种不同的离子液体。具有代表性的离子液体合成是由甲基咪唑与卤代烷烃直接合成中间产物,然后再与含有目标负离子的无机盐离子或有机盐离子反应生成相应的离子液体。 2.2 离子液体的性质 2.2.1熔点熔点是无机盐、有机盐等化合物的一个重要的物理特征,也是判别其是否构成离子液体的重要标志。目前对于某些盐类熔点低的原因不是很清楚,大多数认为可能有以下几个原因：组成盐类化合物的阳离子对称性较低；分子间的相互作用弱(如氢键等)；电荷平均分布在阳离子上，以及晶体的低效堆积]等。 2.2.2粘度离子液体的粘度主要取决于离子液体间范德华作用力大小以及形成氢键的能力。离子液体的粘度和范德华作用力的关系可由1-甲基-3-丁基咪唑离子液体的粘度随阴离子变化的结果中得出，当阴离子CF3COO-变为C3F7COO-时，离子液体的粘度明显增加。这是因为C3F7COO-阴离子具有更强的范德华力作用。 2.2.3密度现在研究大多认为：离子液体的密度主要取决于组成离子液体的阴离子和阳离子。选择合适的阴离子确定离子液体的密度范围，而选择合适的阳离子则可以更精细的调节离子的密度。 2.2.4电导率和电化学窗口RTILs在纯度较高时有极好的的导电性,较高的离子迁移率，稳定而又较宽的电化学窗口。氯铝酸离子液体的电导率和电化学窗口都与氯化铝和季铵盐的摩尔比有关系。 2.2.5蒸汽压及溶解性离子液体与水分子及其他溶剂相比,其内部存在非常大的库仑作用力,一价的异号离子间的相互作用能最大可达100千焦每摩，这是水的十倍。因此RTILs在较高的温度和真空度下也会保持相当低的蒸汽压力。由于RTILs具有很强的极性,对多种有机化合物、无机化合物以及多种聚合材料具有特殊的溶解能力,是唯一能够溶解各种氢化物(如NaH和CaH2)、碳化物、氮化物、以及各种氧化物和硫化物等相当多化合物的理想溶剂。 3、离子液体在分离提纯中的应用 3.1离子液体在萃取、分离中的应用 分离提纯回收产物始终以来一直是化学合成中的难题。用水做溶剂进行萃取分离有机物一般只适用于亲水性物质，而且蒸馏技术也不能用于蒸发性较差的物质,过多的使用有机溶剂又会引起物质之间的交叉污染。离子液体在液-液萃取分离上,离子液体溶剂能溶解多种有机化合物、无机化合物、有机金属化合物、无机金属化合物,同时离子液体与大多数有机溶剂不发生混溶,这就是说离子液体更加适合作为液-液萃取的新介质。 3.2离子液体在毛细管电泳中的应用 由于RTILs具有超高的电导率,可作为电解质添加剂用于毛细管电泳分离。Yanes等认为,离子液体在毛细管表层形成了一层带电荷的薄层(见图1),离子液体的咪唑阳离子与样品相互作用促进了样品在毛细管中的迁移进而导致色谱分离。他们分离了一系列酚类化合物,并且考察了不同烷基取代的离子液体对萃取分离中的影响。得到了较好的分离效率和色谱重复性。Jiang等采用类似的方法分离了溶菌酶、细胞图1 色素、胰蛋白酶原和胰凝乳蛋白酶原等碱性蛋白,同样得到了比较好的分离效率和色谱重复性。 3.3离子液体在气相色谱上的应用 离子液体作为气相固定相表现出两种不同与其他物质的特性。当分离的样品是中性或非极性样品时,样品在色谱柱上的保留与样品在其他非极性色谱柱上的保留是一致的,结果还表明,阴离子为氯离子的离子液体与含有强给电子和推电子基团的样品具有强的作用。 3.4离子液体在液相色谱中的应用
第43卷第6期 当 代 化 工 Vol.43，No.6 2014年6月 Contemporary Chemical Industry June，2014 收稿日期：2013-11-14 作者简介：吴冰洋（1988-），女，辽宁锦州人，在读硕士研究生，研究方向：石油化工。E-mail：1147931568@https://www.doczj.com/doc/a210541408.html,。 离子液体脱硫研究 吴冰洋，李东胜，李晓鸥，刘 丹 （辽宁石油化工大学，辽宁 抚顺 113001） 摘 要：当今世界脱除油品中的含硫化合物是人们最关注的话题。其中，离子液体受得到了广泛的应用，它是一种绿色环保化工试剂，尤其是在脱硫技术方面取得了显著效果。主要介绍了离子液体的种类、优点、脱硫反应机理及脱硫方式。 关 键 字：离子液体；简介和机理；脱硫 中图分类号：TE 624 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2014）06-0948-03 Desulfurization of Oil Products by Ionic Liquids WU Bing-yang ， LI Dong-sheng ，LI Xiao-ou ， LIU Dan （Liaoning Shihua University, Liaoning Fushun 113001，China ） Abstract ：Removal of sulfur-containing compounds in oil products is a hot topic. A kind of green chemical reagent ，the ionic liquid has been widely applied and achieved significant effect in desulfurization technology. In this paper, types ，advantages, desulfurization reaction mechanism and desulfurization pattern of the ionic liquid were introduced. Key words ：Ionic liquid; Mechanism; Desulfurization 随着技术的进步与时代的发展，世界对环境的要求也越来越严格，脱除含硫元素的化合物也成为了重要话题。为了适应脱硫研究的发展，一些先进的非加氢技术也发展的很好，比如生物脱硫，氧化脱硫，吸附脱硫[1] ，萃取脱硫等。萃取法脱硫能耗低，操作起来容易简单，而且还避免汽油辛烷值的过度损失，具有很大的优势[2] 。近些年来为了找寻一种新兴的绿色有机溶剂，并且在倡导绿色化学的今天，离子液体脱硫受到了广泛的重视[3] 。离子液体可以使油品中的硫含量下降，且辛烷值不变，同时，由于离子液体不挥发，选择合适的离子液体，反应完成后油相和离子液体相便于分离，可以重复使用，因此该脱硫的过程被认为是高效、安全的绿色反应过程[4] 。本次文章就是主要介绍离子液体脱硫研究的。 1 离子液体的简介与机理探讨 离子液体是在室温或者接近室温条件下以液态存在的一种有机熔盐，完全是由离子组成并且具有良好的物化性质，比如挥发性小，可回收等，最显著的特性是通过选择不同类型的阴阳离子合成选择性的液液分离萃取剂。很多研究的结果发现，这种具有芳香结构的离子液体在室温条件下对含芳香结构的硫化物脱除效果显著。离子液体还有很多用处， 在微电子器件和新材料的研究、化学的合成方面、精细化学和表面的加工上都得到广泛认同。离子液体能作为溶剂还能起到催化剂的作用，所以在进行多部萃取脱硫方面非常有优势。离子液体当今之所以越来越受到重视因为它有很多特性优点。（1）离子液体没有味道，不会燃烧，并且蒸汽压很低几乎为零[5] 。（2）离子液体能很好的溶解有机化合物（含金属的有机化合物） 、无机化合物及高分子材料等，而且许多不稳定物质的寿命还能得到延长，离子液体的溶解性是受阴阳离子结构影响的。（3）离子液体还有很好的热稳定性，化学稳定性和良好的导电性。因为离子液体是完全由离子构成，所以在低温时可以电解，而且在较宽的电位范围内不会发生化学反应，操作温度范围在-40～300 ℃。（4）离子液体催化活性强，可以循环使用，酸碱性可调，而且不溶于不同的溶剂，甚至还能提高催化剂的活性和选择性。吸收了有机硫的离子液体通过蒸馏等方法得到再生，同时回收噻吩类硫化物[6] ，这说明它们之间不是化学作用造成的。离子液体和芳香硫化物之间存在主要的两种作用：电流（即 π-π 作用）和氢键作用，但主要以π-π为主。在离子液体中，咪唑阳离子或吡啶阳离子，油品中的噻吩等硫化物都有很强的芳香性，氮原子上的孤对电子使它极性增强，噻吩类硫化物π电子云有较大的密度，
［收稿日期］ ２００７－０５－２９；修回日期 ２００７－０９－２９ ［基金项目］ 云南省中青年学术技术带头人后备人才培养计划（２００６PY ０１－５０）；云南省应用基础研究计划项目（２００６E ００３２M ） ［作者简介］ 刘利梅（１９７８－），女，内蒙古商都县人，云南师范大学化学化工学院硕士研究生，主要研究方向为离子液体合成与应用；苏永庆 （１９６４－），男，云南昆明市人，云南师范大学化学化工学院教授，博士，E 唱mail ：su －yongqing ＠yahoo ．com 离子液体在金属离子萃取中的研究进展 刘利梅，苏永庆，李 琮，贺 飞，何永福，钟 云 （云南师范大学化学化工学院，昆明 ６５００９２） ［摘要］ 介绍了离子液体的定义，发展历史，性质等，重点阐述用于金属离子萃取的离子液体的性质、合成方法和发展方向。 ［关键词］ 离子液体；萃取；金属离子；绿色溶剂 ［中图分类号］ TQ ０２８畅３＋ ２ ［文献标识码］ A ［文章编号］ １００９－１７４２（２００７）１１－０１８７－０４ 随着人们环境保护意识的提高，传统的易挥发性有机溶剂给环境所造成的污染受到越来越多的关注。寻找无公害、对环境友好的绿色溶剂来代替传统有机溶剂已势在必行。近年来一种新型的物质———离子液体，受到化学家们的广泛关注。离子液体是离子态的有机物质，蒸气压极小，不易挥发，不易燃，对热稳定，是近年来绿色化学的热点研究领域之一；又因其独特的性质，在有机合成、物质分离［１］ 、 电化学 ［２］ 等领域的应用中显示了广阔的应用前景。 液液萃取分离过程作为一种有效的分离方法，应用的范围极为广泛，在传统的萃取操作过程中，萃取剂的选择通常是以萃取效果为衡量标准，对环境的影响考虑较少，致使大量使用挥发性强、易燃、易挥发、有一定毒性的有机溶剂，给环境带来了严重污染。按照绿色化学的思想，将来液液萃取分离过程必须使用绿色溶剂，从源头上消除传统有机萃取剂对环境的污染，把整个工艺过程变成绿色环保工艺 ［３］ 。 离子液体不可燃、不挥发且可溶解许多有机、无 机化合物，是新型萃取溶剂的发展方向。许多文献 ［４～６］ 报道了利用离子液体萃取水中的有机物、金 属离子的研究，结果表明离子液体作为萃取溶剂在液－液萃取中有极大的应用价值。文章即介绍室温离子液体对金属离子萃取分离方面的研究进展 情况。 1 离子液体简述 1．1 离子液体定义 离子液体是指呈液态的离子化合物，如熔融状态的氯化钠。离子化合物通常为无机金属化合物，在室温时都是固体，所以在以往的印象中离子液体必然是与高温相联系的，但高温状态下，物质活性大、易分解，很少作为反应或分离溶剂使用。另外，离子液体也不等同于电解质溶液，在这种液体中没有电中性的分子，完全由阴离子和阳离子组成。目前在学术界最为关注的所谓离子液体，是指在室温或者室温附近很大的温度范围内均为液态的离子化合物 ［７］ ，又称室温离子液体或室温熔融盐，即在室温 及相近温度下完全由离子组成的有机液体化合物。1．2 离子液体的发展历史简介 离子液体的历史［８］ 并不是很长，第一个有文献 记载的离子液体是在１９１４年发现的［EtNH ３］［NO ３］ （硝酸乙基胺） ［９］ ，熔点为１２℃，干燥时易爆炸。也 有一些学者认为第一个离子液体或者室温熔盐可以追溯到１９世纪中期，是在傅克反应中观察到的“红油”，当时这个发现并没有受到重视。１９４８年美国专利 ［１０～１２］ 报道了主要用于电镀领域的AlCl ３型离子 液体，他们把卤化乙基吡啶和无水AlCl ３混合时，制 7 81２００７年第９卷第１１期
目录： 溶剂萃取部分 一．溶剂萃取基本概念 二．萃取剂及相关溶剂 三．萃取的理论基础 四．萃取的工程技术 五．溶剂萃取在冶金中的应用 离子交换部分 一．概述 二．离子交换剂 三．离子交换平衡 四．离子交换工艺和设备 五．离子交换在湿法冶金中的应用
一．溶剂萃取基本概念 1、概念解释 萃取（extracting)：使含有萃取剂的有机相与含有欲被提取的金属离子的水溶液在一个接触器中充分混合，此时发生化学反应，被萃取的金属离子与萃取剂生成萃合物而进入有机相（此时的有机相称之为负载有机相）。澄清以后，分离两个液相，水相如已不含有价金属离子则可弃去（称之为残液），如含有其它可被回收的有价金属离子，则进一步处理回收（此时称之为萃余液）。 洗涤（washing)：又称为萃洗，上一阶段得到的含有被萃取金属离子的负载有机相，因含有少量杂质离子，故在另一个接触器中与合适的另一水相接触，使杂质离子进入这一水相。反萃取（stripping)：简称反萃，经洗涤后的负载有机相在第三个接触器中与合适的水溶液接触，使被萃取金属离子进入水相并送往后续提取单元过程处理。此时有机相可直接返回萃取阶段或者经适当处理后返回萃取阶段再次使用（此时的有机相称之为空白有机相）。 萃取剂(extractant or extracting agent)：一种能与被萃物作用生成一种不溶于水相而易溶于有机相的化合物，从而使被萃物从水相转入有机相的有机试剂 萃合物（extracted complex)：萃取剂与被萃取物发生化学反应生成的不易溶于水相而易溶于有机相的化合物（通常是一种络合物）称为萃合物。 稀释剂（diluent)：指萃取剂溶于其中构成连续有机相的溶剂。例如磺化煤油。稀释剂虽与被萃物不直接化合，但往往能影响萃取剂的性能。（改善有机相的物理性质如：密度、粘度、表面张力） 极性改善剂（相调节剂/添加剂）：为了避免萃取或反萃取时产生稳定的乳化或生成第三相，有时还要往有机相加入一些高碳醇或其他有机化合物，增加萃取剂、萃取剂的盐类或萃合物的溶解度。这些有机化合物统称为极性改善剂（相调节剂）。 料液 2、基本过程
2015年5月 CIESC Journal ·332· May 2015第66卷 第S1期 化 工 学 报 V ol.66 No.S1 PEG 基功能化离子液体的脱硫性能 陈莹，王建英，刘超，姜海超，刘玉敏，胡永琪 （河北科技大学化学与制药工程学院，河北 石家庄 050018） 摘要：合成一系列含有长醚链的PEG 基咪唑对甲苯磺酸盐（PEG 基功能化离子液体），检测其脱硫与再生性能， 并测定其脱硫过程中物性（密度、黏度和表面张力）变化。结果表明，PEG 基功能化离子液体具有良好的脱硫与 再生性能，而且该离子液体的脱硫性能随醚链增长而增强，20℃时SO 2与离子液体摩尔比达到5.51以上，吸收的 SO 2在80℃条件下可彻底解吸。由1H NMR 图谱和Raman 光谱分析结果表明，PEG 基咪唑功能化离子液体对SO 2 的吸收为物理吸收。脱硫后的PEG 基功能化离子液体密度增大，表面张力减小，黏度较脱硫之前显著降低。 关键词：离子液体；SO 2；吸收；解吸；循环利用；物性 DOI ：10.11949/j.issn.0438-1157.20141935 中图分类号：O 647.32 文献标志码：A 文章编号 ：0438—1157（2015）S1—0332—06 Sulfur dioxide absorption by PEG-based functionalized ionic liquids CHEN Ying, WANG Jianying, LIU Chao, JIANG Haichao, LIU Yumin, HU Yongqi (College of Chemical and Pharmaceutical Engineering , Hebei University of Science and Technology , Shijiazhuang 050018, Hebei , China ) Abstract : A series of PEG-based imidazolium toluenesulfonates (PEG-based functionalized ionic liquids) with long ether chain were synthesized and their ability to reversibly absorb gaseous sulfur dioxide was investigated. Physical properties (densities, surface tensions and viscosities) of the ILs had been measured during absorption process. All the ILs showed good absorption and regeneration capacity. The absorption capacity of ILs increased with increasing length of ether chain on the cation. The absorption capacity achieved more than 5.51 mole SO 2 per mole IL at 20℃, and the absorbed SO 2 gas can be readily and completely desorbed from the ILs at 80℃. The new ILs could absorb SO 2 by physical interactions at the experimental conditions under 1H NMR and Raman spectrum investigation. Densities of the ILs increased when the ILs absorbed SO 2 and turned to be saturated, at same time, surface tensions decreased and viscosities lowered sharply. Key words: ionic liquid; SO 2; absorption; desorption; cyclic utilization; physical property 引 言 二氧化硫（SO 2）是大气主要污染物之一，经 过空气中的粉尘催化氧化会形成酸雨，严重危害环 境和人类健康，制约着经济的可持续发展[1]。离子液体（IL ）作为一种几乎无蒸气压、不挥发，热稳 定性好，可循环利用，对环境无污染的新型绿色有机溶剂，已被应用于SO 2 等有害气体的脱除[2-7]。2014-12-30收到初稿，2015-01-07收到修改稿。 联系人：王建英。第一作者：陈莹（1988—），女，硕士研究生。 基金项目：国家自然科学基金项目（21206030）；河北省自然科学基 金项目（B2012208084）。 Received date : 2014-12-30. Corresponding author : Prof. WANG Jianying, jenneywjy@https://www.doczj.com/doc/a210541408.html, Foundation item : supported by the National Natural Science Foundation of China (21206030) and the Natural Science Foundation of Hebei Province (B2012208084).
摘要利用离子液体1甲基3丁基咪唑六氟磷酸盐（C4）和1甲基3己基咪唑六氟磷酸盐（C6）以及传统有机溶剂二氯甲烷作萃取溶剂，研究了它们在不同条件下萃取水环境中的环境内分泌干扰物壬基酚和辛基酚的萃取性能，结果表明，二氯甲烷达萃取平衡的时间（20 min）比离子液体（60 min）短；当水相的pH值发生变化时，离子液体和二氯甲烷的萃取率均随pH值的增大而降低；盐析效应显示离子液体受盐效应影响很小，而二氯甲烷受盐效应的影响大；壬基酚和辛基酚浓度增大导致萃取率降低; 离子液体和二氯甲烷的萃取率均随温度的升高而升高，适当的提高温度有利于萃取率的提高。用离子液体萃取水溶液中有机物质，表现出和传统萃取溶剂相类似的一些性质，如酸度、温度、分析物的浓度均对其萃取率有一定影响。 关键词离子液体，二氯甲烷,萃取性能，壬基酚，辛基酚 1 引言 本实验选择了最常用的、在空气和水中都稳定的离子液体1甲基3丁基咪唑六氟磷酸盐（以下简称C4）和1甲基3己基咪唑六氟磷酸盐（以下简称C6）以及传统有机溶剂二氯甲烷作萃取溶剂，比较了它们萃取水环境中的环境内分泌干扰物壬基酚和辛基酚的萃取性能。结果表明：离子液体与传统有机溶剂相比，在液液萃取中既有相似之处，也有其独特的地方。离子液体取代传统有机溶剂应用于溶剂萃取具有潜在的发展前景。 2 实验部分 2.1 仪器与试剂 THZC型恒温振荡器l为分析纯，NaOH和HCl为优级纯，壬基酚和辛基酚为标准品。离子液体C4（由1甲基3丁基咪唑阳离子和六氟磷酸阴离子组成）；离子液体C6（［HMIM］［PF6］，由1甲基3己基咪唑阳离子和六氟磷酸阴离子组成），离子液体C4、C6按照文献［２］合成，其结构经核磁共振和红外谱图确证， 2.2 实验方法 色谱柱：C18柱（5 μm，200 mm×4.6 mm i.d.，Kromasil）；检测器：荧光检测器；激发波长223 nm，发射波长302 nm；流动相：乙腈∶水＝４∶１（Ｖ／Ｖ），流速：1 mL/min；柱温：35℃；进样量:20 μL。 萃取过程：将萃取溶剂0.4 mL加入20 mL具塞离心管中，再加入水样（含壬基酚和辛基酚均为50 μg/L）20 mL，放入恒温摇床中振荡，控制一定的温度，转速为120 r／min,萃取一定时间后，静止分层，用滴管小心将上层水相移出，下层离子液体加乙腈至1 mL,直接进液相色谱测定壬基酚和辛基酚的含量，二氯甲烷用N2气吹干，加乙腈至1mL,直接进液相色谱测定，水相中的壬基酚和辛基酚的含量采用物料衡算法求得，经实验验证，用反萃取法测得的含量与物料衡算法求得的含量相对偏差小于10％。 3 结果与讨论 3.1 萃取平衡时间比较 以离子液体C4和C6及传统有机溶剂二氯甲烷为萃取溶剂萃取水样中的壬基酚和辛基酚，分别萃取5、10、20、30、60、90和120 min，测得相应的萃取率，探求达萃取平衡的时间，随着时间的推移，离子液体C4和C6对壬基酚和辛基酚的萃取率呈上升趋势，在60 min 达到最大萃取率，60 min以后萃取率基本保持不变，可以推断在60 min时壬基酚和辛基酚在两相间的分配达到了平衡，以下用离子液体作萃取溶剂时，时间均设定为60 min。由图2b 可见,随着时间的推移二氯甲烷对壬基酚和辛基酚的萃取率到20 min时达到最大值。20～30 min萃取率保持不变，所以在20 min时达到萃取平衡。30 min后，萃取率下降，这主要是
简述离子液体及其在萃取分离中的研究应用 摘要：离子液体作为一种环境友好的新型绿色溶剂，具有独特的性质，目前已在萃取分离领域得到很好的研究和应用．本文重点介绍了离子液体在萃取分离有机物、金属离子、气体分子和生物分子方面的应用研究。关键词：离子液体；萃取；分离； 1.引言 目前广泛应用的萃取分离技术有液相萃取、固相萃取、微波萃取、液膜萃取等．随着近几年绿色化学的兴起，离子液体作为继超临界流体CO2以来的又一新型溶剂，在样品前处理中分离、富集的应用也得到进一步发展，给传统的萃取分离注入了新的内容． 离子液体是一类新型的绿色介质，具有不易挥发、导电性强、粘度大、蒸气压小、性质稳定、可设计性、对许多无机盐和有机物有良好的溶解性等优点，因而其应用领域非常广泛，目前离子液体已在萃取分离、电化学、化学、环境、生物技术、材料等诸多领域都得到开发和应用。基于离子液体萃取效率高、可循环利用等优点，其在传统的萃取中的应用研究很多，并且具有广泛的应用前景。 2.离子液体简介 2.1 离子液体的结构和分类 离子液体，又称室温离子液体，或室温熔融盐，是指在室温或接近室温时呈液态，并由有机阳离子和无机阴离子组成的熔融盐体系．按照阴阳离子排列组合方式的不同，离子液体的种类有很多．目前通常根据有机阳离子母体的不同，将离子液体分为4类，分别是咪唑盐类(I)、季铵盐类(II)、吡啶盐类(Ⅲ)、季膦盐类(IV)[1]．离子液体的种类并不仅限于此，其他代表性的离子液体还有锍盐离子液体、手性离子液体，两性离子液体等。 2.2离子液体的特点 与传统有机溶剂和电解质相比，离子液体的主要特点是：①蒸汽压低，不易挥发；②具有较大的稳定温度范围和较高的化学稳定性；③具有较大的结构可调性，适合用作分离溶剂；④具有介质和催化双重功能，对于许多无机和有机物质溶解性好；⑤离子液体作为电解质具有较大的电化学窗口、导电性、热稳定性和抗氧化性等[2]。总之离子液体兼有液体与固体的功能特性，因此被称为“液体”分子筛． 3.离子液体在萃取分离中的应用
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910140429.3 (22)申请日 2019.02.26 (71)申请人 中国科学院城市环境研究所 地址 361021 福建省厦门市集美区集美大 道1799号 申请人 中国科学院大学 (72)发明人 付明来 徐垒 (51)Int.Cl. C22B 7/00(2006.01) C22B 26/12(2006.01) C22B 47/00(2006.01) C22B 23/00(2006.01) (54)发明名称 一种利用离子液体萃取锂离子电池浸出液 金属离子的方法 (57)摘要 本发明属于废旧锂离子电池正极材料回收 再利用技术领域。本发明提供一种基于离子液体 的绿色萃取分离方法，实现废旧镍钴锰酸锂电池 正极片浸出液金属离子的萃取分离。本发明涉及 的一种利用离子液体萃取锂离子电池浸出液金 属离子的方法，包括萃取、分离、反萃取等步骤， 实现废旧锂电池浸出液金属离子的萃取分离，无 需添加有机溶剂稀释剂，萃取剂稳定性好，能够 多次循环利用， 萃取容量高。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 109694957 A 2019.04.30 C N 109694957 A
权 利 要 求 书1/1页CN 109694957 A 1.一种利用离子液体萃取锂离子电池浸出液金属离子的方法，其特征在于，包括以下步骤： （1）萃取过程： 离子液体中加入一定体积的水以降低粘度，取萃取剂与锂电池正极片金属离子浸出液以一定体积比混合，在30-80摄氏度条件下，振荡混合一定时间； （2）分离过程： 5000转每分钟的条件下，离心2分钟，萃取相与萃余相分层，分离两相； （3）反萃过程： 萃取相中加入一定体积的反萃取剂混合，在30-80摄氏度条件下，振荡混合一定时间，分层后分离两相，得到再生的离子液体。 2.根据权利要求1所述的一种利用离子液体萃取锂离子电池浸出液中金属离子的方法，其特征在于，所用的离子液体为三己基十四烷基氯化膦、三己基十四烷基溴化膦或三正丁基十四烷基氯化膦中的任意一种。 3.根据权利要求1所述的一种利用离子液体萃取锂离子电池浸出液中金属离子的方法，其特征在于，锂离子电池浸出液为钴酸锂电池浸出液、镍钴锰酸锂电池浸出液、锰酸锂电池浸出液、磷酸铁锂电池浸出液中的任意一种。 4.根据权利要求1所述的一种利用离子液体萃取锂离子电池浸出液中金属离子的方法，其特征在于，离子液体中为降低粘度，加入水的体积为离子液体体积的1%-30%。 5.根据权利要求1所述的一种利用离子液体萃取锂离子电池浸出液中金属离子的方法，其特征在于，萃取剂与锂电池正极片金属离子浸出液的体积比为2:1、1:1、1:2、1:3中的任意一种。 6.根据权利要求1所述的一种利用离子液体萃取锂离子电池浸出液中金属离子的方法，其特征在于，萃取/反萃取温度条件为30-80摄氏度。 7.根据权利要求1所述的一种利用离子液体萃取锂离子电池浸出液中金属离子的方法，其特征在于，萃取/反萃取振荡时间为5-60分钟。 2
中国科学: 化学 2010年第40卷第10期: 1487 ~ 1495 SCIENTIA SINICA Chimica https://www.doczj.com/doc/a210541408.html, https://www.doczj.com/doc/a210541408.html, 《中国科学》杂志社SCIENCE CHINA PRESS 评述 离子液体在分离领域的研究进展 韩彬①②, 张丽华②*, 梁振②, 屈锋①, 邓玉林①, 张玉奎② ①北京理工大学生命学院, 北京 100081 ②中国科学院分离分析化学重点实验室; 中国科学院大连化学物理研究所国家色谱研究分析中心, 大连 116023 *通讯作者, E-mail: lihuazhang@https://www.doczj.com/doc/a210541408.html, 收稿日期: 2009-11-23; 接受日期: 2009-12-15 摘要室温离子液体, 又称离子液体, 是一种在室温及接近室温的环境中完全以离子状态存在的液态物质. 由于其具有不可燃、蒸汽压极低、黏度大、导电性和溶解能力好、高温稳定等特点, 已被广泛应用于有机合成、催化、电化学、分析化学等领域. 本文侧重介绍离子液体在样品预处理、毛细管电泳、高效液相色谱、气相色谱、质谱等分离领域的最新研究进展, 并对其发展方向进行了展望. 关键词 离子液体样品预处理色谱 分离 1 引言 室温离子液体(room temperature ionic liquids, RTILs), 又称离子液体(ionic liquids, ILs), 是一种在室温及接近室温的情况下完全以离子状态存在的液体. 由一个不对称的大体积阳离子和小体积阴离子组成. 如图1所示, 阳离子主要有咪唑型、吡啶型、季铵型等, 阴离子主要有卤素、四氟硼酸根、六氟磷酸根等. 理论上, 离子液体可由不同的阴阳离子任意组合, 数目庞大. 它们的极性、疏水或亲水性、溶解度、熔点等物理化学性质不仅与阳离子和阳离子的取代基相关, 而且也与阴离子的大小和极性有重要关系[1].因此可以通过阴阳离子的组合或基团修饰来调节上述性质 . 离子液体具有一些传统有机和无机化学试剂不可比拟的优点, 如蒸汽压极低、不易挥发、黏度大、不可燃、导电性和溶解能力好、高温稳定、电化学窗口较宽等[2]. 早期的离子液体研究主要集中在氯化铝型离子液体, 但此类离子液体遇湿敏感, 易产生氯化氢气体, 腐蚀性强. 后来发展了咪唑型、吡啶型等离子液体[3], 应用研究领域扩展到催化合成[4]、电化学[5]、生物传感器[6]、分析化学[7~11]等领域. 图1 离子液体的主要阳离子和阴离子组成示意图 国内外学者曾对2008年以前的离子液体在毛细管电泳[7]、液相色谱[8]、色谱及电迁移技术[9]、分离技术中的应用[10]以及咪唑类离子液体在分析化学中的应用[11]等诸多方面进行了相关综述, 而有关近期离子液体在样品预处理、色谱、质谱等分离领域较为全面的综述尚未见报道. 本文侧重于对离子液体在分离领域中的最新研究进展进行综述. 2 样品预处理 样品预处理是对复杂样品中目标分析物进行提取、浓缩富集、基团保护等的物理化学过程, 它能够改善后续的分离分析和检测结果. 因此对于目标分析物的鉴定、验证和量化分析都至关重要[12].