專利名稱：新型離子液體作為萃取劑萃取水中有機物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于從水溶液中萃取有機物質(zhì)的新型離子液體。
背景技術(shù)：
離子液體(Ionic liquids)發(fā)現(xiàn)于1914年，但直到1992年，Wikes領(lǐng)導(dǎo)的研究小組合成了低熔點、抗水解、穩(wěn)定性強的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體([emim]BF4)，隨后又開發(fā)出了一系列性能優(yōu)良的離子液體，才使得離子液體研究迅速發(fā)展。離子液體與傳統(tǒng)的有機溶劑和電解質(zhì)相比，具有一系列突出的優(yōu)點(1)幾乎沒有蒸汽壓，不揮發(fā)；無色、無臭；(2)具有較大的穩(wěn)定溫度范圍，較好的化學(xué)穩(wěn)定性及較寬的電化學(xué)穩(wěn)定電位窗口；(3)具有良好的溶解性能，對很多有機和無機物質(zhì)都有很好的溶解效果。(4)離子液體的性質(zhì)具有可調(diào)節(jié)性，通過改變離子液體的陰陽離子搭配，可以得到不同萃取效果的離子液體。
國內(nèi)外已有很多離子液體用于萃取分離的報道。Rogers等測量了幾種芳香族化合物在水和離子液體1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽([bmim]PF6)中的分配系數(shù)，提出離子液體有望替代傳統(tǒng)的易揮發(fā)性有機溶劑用于萃取分離。Wei Guor-Tzol等使用[bmim]PF6從水相中萃取Ag+等金屬離子，獲得了非常好的萃取效果。目前在離子液體應(yīng)用于液-液萃取分離的報導(dǎo)中所用的離子液體多為常見的疏水性離子液體如[bmim]PF6等，該類離子液體具有原料成本高，合成步驟復(fù)雜和容易水解、熱穩(wěn)定性差等缺點，因此用于液-液萃取分離的新型離子液體的研究和開發(fā)是目前離子液體研究的一個重要方向。本發(fā)明中所使用的離子液體為近期合成的新型離子液體，將其應(yīng)用于萃取分離的研究尚未見諸報導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種用作萃取劑萃取水中有機物質(zhì)的新型離子液體。
該離子液體具有原料成本低、合成步驟簡單、產(chǎn)率高、性質(zhì)穩(wěn)定，不易水解等優(yōu)點，對于水中有機物質(zhì)的萃取效果比[bmim]PF6等傳統(tǒng)離子液體更好。
本發(fā)明中所使用的離子液體是由一種陰離子和一種陽離子構(gòu)成的離子化合物，其中陽離子為烷基取代的季膦鹽或季銨鹽，烷基的鏈長為C1-C20，陰離子為烷基苯磺酸根，烷基的鏈長為C1-C20。
本發(fā)明提出的新型離子液體用于萃取水中有機物質(zhì)，其中有機物是烷烴、烯烴、炔烴、醇、醛、酮、醚、酯、芳香族化合物、胺類化合物、鹵代烴等。有機物水溶液為任意濃度，萃取溫度為任意溫度，離子液體與水溶液體積比為任意比，萃取時間無限制。
具體實施例方式本發(fā)明用以下實施例說明，但本發(fā)明并不限于下述實施例，在不脫離前后所述宗旨的范圍內(nèi)，變化實施都包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
實施例1作為萃取劑的離子液體(P666，14LABS)結(jié)構(gòu)如下 將上述離子液體與濃度為0.01mol/L的苯酚水溶液混合進行單級萃取試驗，萃取溫度為20℃，離子液體與苯酚水溶液的體積比為1∶1，萃取時間30min。
苯酚的單級萃取率可以達到94％。
實施例2作為萃取劑的離子液體(P666，14LABS)結(jié)構(gòu)如下
將上述離子液體與濃度為0.1mol/L的苯酚水溶液混合進行單級萃取試驗，萃取溫度為20℃，離子液體與苯酚水溶液的體積比為1∶1，萃取時間30min。
苯酚的單級萃取率可以達到94％。
實施例3作為萃取劑的離子液體(P666，14LABS)結(jié)構(gòu)如下 將上述離子液體與濃度為0.01mol/L的苯酚水溶液混合進行單級萃取試驗，萃取溫度為50℃，離子液體與苯酚水溶液的體積比為1∶10，萃取時間1h。
苯酚的單級萃取率可以達到94％。
實施例4作為萃取劑的離子液體(P666，14LABS)結(jié)構(gòu)如下 將上述離子液體與濃度為0.01mol/L的鄰甲酚水溶液混合進行單級萃取試驗，萃取溫度為20℃，離子液體與鄰甲酚水溶液的體積比為1∶1，萃取時間30min。
鄰甲酚的單級萃取率可以達到99％。
實施例5作為萃取劑的離子液體(P666，14LABS)結(jié)構(gòu)如下
將上述離子液體與濃度為0.01mol/L的鄰苯二酚水溶液混合進行單級萃取試驗，萃取溫度為20℃，離子液體與鄰苯二酚水溶液的體積比為1∶1，萃取時間30min。
鄰苯二酚的單級萃取率可以達到82％。
實施例6作為萃取劑的離子液體(P444，14LABS)結(jié)構(gòu)如下 將上述離子液體與濃度為0.01mol/L的苯酚水溶液混合進行單級萃取試驗，萃取溫度為20℃，離子液體與苯酚水溶液的體積比為1∶10，萃取時間30min。
苯酚的單級萃取率可以達到91％。
權(quán)利要求
1.使用新型的烷基苯磺酸季膦鹽和烷基苯磺酸季銨鹽離子液體作為萃取劑從水溶液中萃取有機物，所使用的離子液體是由一種陰離子和一種陽離子構(gòu)成的離子化合物，其中陽離子為烷基取代的季膦鹽或季銨鹽，烷基的鏈長為C1-C20，陰離子為烷基苯磺酸根，烷基的鏈長為C1-C20。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的方法，其中有機物可以是烷烴、烯烴、炔烴、醇、醛、酮、醚、酯、芳香族化合物、有機酸、胺、鹵代烴等，但不限于上述有機物。
3.根據(jù)權(quán)利1所述的方法，有機物水溶液為任意濃度，萃取溫度為任意溫度，離子液體與水溶液體積比為任意比例，萃取時間無限制，萃取工藝及設(shè)備無特別限制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于從水溶液中萃取有機物質(zhì)的新型離子液體，使用這種離子液體從水溶液中萃取有機物，對于絕大多數(shù)有機物的萃取率在50％以上，對于一些有機物可達99.9％以上。該離子液體不易揮發(fā)，性質(zhì)穩(wěn)定，并且在萃取過程中幾乎沒有損耗，可以實現(xiàn)萃取過程的綠色化，工業(yè)應(yīng)用前景廣闊。
文檔編號B01D11/04GK1712093SQ20041004961
公開日2005年12月28日 申請日期2004年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月22日
發(fā)明者張鎖江, 李閑, 張建敏, 陳玉煥, 張延強, 孫寧, 張香平 申請人:中國科學(xué)院過程工程研究所