CN100345608C - 新型离子液体作为萃取剂萃取水中有机物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于从水溶液中萃取有机物质的新型离子液体，使用这种离子液体从水溶液中萃取有机物，对于绝大多数有机物的萃取率在50%以上，对于一些有机物可达99.9%以上。该离子液体不易挥发，性质稳定，并且在萃取过程中几乎没有损耗，可以实现萃取过程的绿色化，工业应用前景广阔。
Description
技术领域：
本发明涉及一种用于从水溶液中萃取有机物质的新型离子液体。
背景技术：
离子液体(Ionic liquids)发现于1914年，但直到1992年，Wikes领导的研究小组合成了低熔点、抗水解、稳定性强的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体([emim]BF4)，随后又开发出了一系列性能优良的离子液体，才使得离子液体研究迅速发展。离子液体与传统的有机溶剂和电解质相比，具有一系列突出的优点：(1)几乎没有蒸汽压，不挥发；无色、无臭；(2)具有较大的稳定温度范围，较好的化学稳定性及较宽的电化学稳定电位窗口；(3)具有良好的溶解性能，对很多有机和无机物质都有很好的溶解效果。(4)离子液体的性质具有可调节性，通过改变离子液体的阴阳离子搭配，可以得到不同萃取效果的离子液体。
国内外已有很多离子液体用于萃取分离的报道。Rogers等测量了几种芳香族化合物在水和离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim]PF6)中的分配系数，提出离子液体有望替代传统的易挥发性有机溶剂用于萃取分离。Wei Guor-Tzol等使用[bmim]PF6从水相中萃取Ag+等金属离子，获得了非常好的萃取效果。目前在离子液体应用于液-液萃取分离的报导中所用的离子液体多为常见的疏水性离子液体如[bmim]PF6等，该类离子液体具有原料成本高，合成步骤复杂和容易水解、热稳定性差等缺点，因此用于液-液萃取分离的新型离子液体的研究和开发是目前离子液体研究的一个重要方向。本发明中所使用的离子液体为近期合成的新型离子液体，将其应用于萃取分离的研究尚未见诸报导。
发明内容：
本发明提出了一种用作萃取剂萃取水中有机物质的新型离子液体。
该离子液体具有原料成本低、合成步骤简单、产率高、性质稳定，不易水解等优点，对于水中有机物质的萃取效果比[bmim]PF6等传统离子液体更好。
本发明中所使用的离子液体是由一种阴离子和一种阳离子构成的离子化合物，其中阳离子为烷基取代的季膦盐或季铵盐，烷基的链长为C1-C20，阴离子为烷基苯磺酸根，烷基的链长为C1-C20。
本发明提出的新型离子液体用于萃取水中有机物质，其中有机物是烷烃、烯烃、炔烃、醇、醛、酮、醚、酯、芳香族化合物、胺类化合物、卤代烃等。有机物水溶液为任意浓度，萃取温度为任意温度，离子液体与水溶液体积比为任意比，萃取时间无限制。
具体实施方式：
本发明用以下实施例说明，但本发明并不限于下述实施例，在不脱离前后所述宗旨的范围内，变化实施都包含在本发明的技术范围内。
实施例1
作为萃取剂的离子液体(P666，14LABS)结构如下：
将上述离子液体与浓度为0.01mol/L的苯酚水溶液混合进行单级萃取试验，萃取温度为20℃，离子液体与苯酚水溶液的体积比为1∶1，萃取时间30min。
苯酚的单级萃取率可以达到94％。
实施例2
作为萃取剂的离子液体(P666，14LABS)结构如下：
将上述离子液体与浓度为0.1mol/L的苯酚水溶液混合进行单级萃取试验，萃取温度为20℃，离子液体与苯酚水溶液的体积比为1∶1，萃取时间30min。
苯酚的单级萃取率可以达到94％。
实施例3
作为萃取剂的离子液体(P666，14LABS)结构如下：
将上述离子液体与浓度为0.01mol/L的苯酚水溶液混合进行单级萃取试验，萃取温度为50℃，离子液体与苯酚水溶液的体积比为1∶10，萃取时间1h。
苯酚的单级萃取率可以达到94％。
实施例4
作为萃取剂的离子液体(P666，14LABS)结构如下：
将上述离子液体与浓度为0.01mol/L的邻甲酚水溶液混合进行单级萃取试验，萃取温度为20℃，离子液体与邻甲酚水溶液的体积比为1∶1，萃取时间30min。
邻甲酚的单级萃取率可以达到99％。
实施例5
作为萃取剂的离子液体(P666，14LABS)结构如下：
将上述离子液体与浓度为0.01mol/L的邻苯二酚水溶液混合进行单级萃取试验，萃取温度为20℃，离子液体与邻苯二酚水溶液的体积比为1∶1，萃取时间30min。
邻苯二酚的单级萃取率可以达到82％。
实施例6
作为萃取剂的离子液体(P444，14LABS)结构如下：
将上述离子液体与浓度为0.01mol/L的苯酚水溶液混合进行单级萃取试验，萃取温度为20℃，离子液体与苯酚水溶液的体积比为1∶10，萃取时间30min。
苯酚的单级萃取率可以达到91％。
Claims (1)
1、一种使用离子液体作为萃取剂从水溶液中萃取有机物的方法，其特征在于：所使用的离子液体是由一种阳离子和一种阴离子构成的离子化合物，其中阳离子为烷基季膦阳离子或烷基季铵阳离子，烷基链长为C1-C20，阴离子为烷基苯磺酸根阴离子，烷基链长为C1-C20；所萃取的有机物为苯酚、邻甲酚或邻苯二酚。
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