咪唑类离子液体修饰硅胶吸附剂的制备、表征及吸附性能研究

摘要

本论文制备、表征了5种固定化咪唑类离子液体吸附剂，用于环境水样中铬(VI)、和酚类化合物的吸附。本课题是国家自然科学基金项目(21107022)中的一部分，论文共四章。
　　 第一章概述了固定化离子液体的制备方法以及在一些领域的应用状况，阐明了本课题的研究意义及其内容。
　　 第二章用咪唑、1-甲基咪唑、2.甲基咪唑、4-甲基咪唑和1，2-二甲基咪唑与偶联剂3.氯丙基三乙氧基硅烷通过化学键合法制备了五种固定化咪唑类离子液体吸附剂，分别命名为SilprImCl、SilprM1ImCl、SilprM2ImCl、SilprM4ImCl和SilprM1M2ImCl，并用电镜、红外和热重等表征。
　　 第三章用吸附剂SilprImCl从水溶液中分离富集痕量的Cr(VI)。本文分别从溶液的pH、吸附反应时间、Cr(VI)的初始浓度、吸附剂量和温度几个因素考察了吸附剂对水溶液中Cr(VI)的吸附性能。实验结果表明其吸附等温线和Langmuir模型吻合。在溶液的pH=2，Cr(VI)的初始浓度为150mg/L时，其吸附量高达47.79mg/g。用1Oml浓度为1.5mol/L的Naa溶液进行洗脱，洗脱率高达99.3％。
　　 第四章首先考察了吸附剂SilprImCl对五种酚类化合物（苯酚、邻硝基酚、间硝基酚对硝基酚和2，4-二硝基酚）的吸附性能及其规律。实验结果显示SilprImCl对五种酚类化合物的吸附量从大到小的顺序为:2，4-二硝基酚＞对硝基酚＞邻硝基酚＞间硝基酚＞苯酚。用4mL0.25mol/LHCI溶液在流速为2mL/min下洗脱，2，4-二硝基酚洗脱率为91.6％.柱子经反复循环进样.洗脱至少10次时，2，4-二硝基酚的回收率依然没有明显的降低。本章又分别从pH、吸附剂量、吸附质的初始浓度、吸附时间和温度几个因素考察了吸附剂SilprM1ImCl、SilprM2ImCl、SilprM4ImCl和SilprM1M2ImCl对2，4-二硝基酚的吸附性能。实验结果表明溶液pH在5-9范围内时吸附剂SilprM1M2ImCl和SilprM1ImCl对2，4-二硝基酚的吸附效果较好，在pH=5时吸附量时达到最大31mg/g且之后维持不变。吸附试验的吸附等温线与Langmuir拟合模型吻合，且实验数据符合二级动力学模型。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 固定化离子液体(SILPs)的制备

1．1．1 聚合物固定化离子液体

1．1．2 离子液体键合的分子印迹聚合物吸附剂

1．1．3 离子液体键合硅胶

1．2 固定化离子液体的应用

1．2．1 固定化离子液体在色谱分离中的应用

1．2．2 固定化离子液体作为气体吸附剂的应用

1．2．3 固定化离子液体在液-液分离中的应用

1．2．4 固定化离子液体作为固相萃取吸附剂的应用

1．3 结束语

1．4 课题的来源、意义及主要内容

1．4．1 课题来源

1．4．2 课题研究的意义及内容

第二章 咪唑类离子液体键合硅胶的制备与表征

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验试剂

2．2．2 实验仪器

2．3 固定化离子液体的合成方法

2．3．1 咪唑离子液体键合硅胶的合成

2．3．2 结构表征

2．4 结果与讨论

2．4．1 热重分析图谱解析

2．4．2 红外谱图的解析

2．4．3 扫描电镜图像分析

2．5 结论

第三章 咪唑离子液体键合硅胶吸附六价铬性能研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验试剂

3．2．2 实验仪器

3．3 试验方法

3．3．1 样品储备液的配置及标曲的绘制

3．3．2 静态试验方法

3．3．3 动态吸附试验方法

3．4 实验结果与讨论

3．4．1 SilprImCl吸附Cr(Ⅵ)产物的表征

3．4．2 静态吸附条件对吸附效果的影响

3．4．3 动态吸附与洗脱实验

3．5 结论

第四章 咪唑类离子液体键合硅胶吸附酚类化合物的性能研究

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验试剂

4．2．2 实验仪器

4．2．3 静态吸附实验方法

4．2．4 动态吸附、洗脱和再生

4．3 实验结果与讨论

4．3．1 咪唑类离子液体键合硅胶吸附剂吸附酚类物质产物的表征

4．3．2 吸附剂的选择性

4．3．3 pH对吸附试验的影响

4．3．4 初始浓度的影响

4．3．5 吸附剂量对吸附量的影响

4．3．6 吸附振荡时间对吸附的影响

4．3．7 流速对吸附试验影响

4．3．8 洗脱剂对吸附试验的影响

4．3．9 样品体积对吸附试验的影响

4．3．10 吸附剂的循环利用

4．4 结论

参考文献

致谢

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