離子液體被稱為綠色溶劑,具有許多水和一般有機溶劑無法比擬的優(yōu)良性質(zhì),在催化反應,萃取分離,汽油脫硫,光化學,電化學等很多領(lǐng)域有著廣泛的應用。因此,電滲析設備制備和純化離子液體有著重要的現(xiàn)實意義。傳統(tǒng)的離子液體合成方法有一步法和兩步法,但是這兩種方法都存在缺陷,其中雜質(zhì)離子的去除是關(guān)鍵問題,影響了離子液體的大規(guī)模生產(chǎn)和工業(yè)化進程。 電滲析技術(shù)具有能耗低、設備簡便、操作方便等優(yōu)點,是一項非常成熟的膜分離技術(shù)。本論文提出利用電滲析設備制備和純化離子液體的新方法。利用離子交換膜對陰陽離子的選擇透過性,在直流電場的作用下,溶液中離子的遷移速率的不同,實現(xiàn)制備純化離子液體的目的。 在實現(xiàn)利用電滲析純化和制備離子液體過程中,*關(guān)鍵的是離子的競爭遷移問題。本論文以離子液體[BMIM][CH_3COO]中[BMIM]~+和[CH_3COO]~-作為目標離子,Na~+和Cl~-為雜質(zhì)離子進行研究。分別考察了離子交換膜的類型、操作電壓、初始溶液濃度、離子大小、雜質(zhì)離子的存在數(shù)量對離子遷移速率的影響和規(guī)律。結(jié)果表明,100mmol·L~(-1)初始溶液濃度在4V操作電壓下使用均相離子交換膜反應3小時,目標離子與雜質(zhì)離子的分離效果*好;陽離子[BMIM]~+的遷移速率比相同實驗條件下陽離子Na~+的遷移速率小;陰離子CH_3COO~-的遷移速率比相同實驗條件下陰離子Cl~-的遷移速率小。隨著離子所帶烷基鏈長的增加,離子遷移速率會減小;雜質(zhì)離子的存在也會降低目標離子的遷移速率,而且雜質(zhì)離子的數(shù)量越多影響就越大。 其次,本論文還探索了離子交換膜的改性。結(jié)果表明,改性后的陽離子膜對陽離子的遷移速率幾乎沒有產(chǎn)生影響,研究主要圍繞對陰離子交換膜的改性和修飾進行。