超声波辅助离子液体-盐酸溶液预处理稻秆的研究

为研究超声波对离子液体-盐酸溶液预处理木质纤维素的影响,采用氯化-1-丁基-3-甲基咪唑和氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑的盐酸溶液在超声辅助下对稻秆于30~70℃进行预处理,探讨了温度、酸度和处理时间对酶解产糖量的影响,并在最佳条件下通过酶解糖化、成分分析、表面形貌、结晶度及化学结构的变化对有无超声辅助下预处理的效果进行考察.结果表明,温度、酸度及处理时间对酶解产糖量具有显著影响,在超声波辅助下,产糖量、纤维转化率及脱木质素率分别提高20.13%~28.96%、31.69%~35.23%和18.06%~19.33%.扫描电镜、X-射线衍射及傅里叶变换红外光谱分析表明,超声波辅助离子液体-盐酸溶液预处理能够促进对稻秆表面形貌和化学结构的破坏,并降低纤维素的结晶度.     

典型抗生素在多孔介质中迁移特性的对比研究

为系统探究抗生素在饱和多孔介质中的迁移行为,选取两类典型抗生素—磺胺类（Sulfonamides, SAs）和氟喹诺酮类抗生素（Fluoroquinolones, FQs）,通过室内砂柱迁移实验,重点对比研究了水化学条件及介质粒径对两类抗生素迁移的影响.结果表明,不同种类抗生素在饱和石英砂多孔介质中的迁移特性不同.在实验pH（5.6~9.5）条件下,低解离常数使得SAs多以带负电形态出现,因静电斥力导致SAs在石英砂介质中具有强迁移能力,流出液中SAs回收率>97%;pH、离子强度（NaCl、CaCl₂）及介质粒径对抗生素的迁移无显著影响.FQs多呈阳离子形态及两性形态,受静电引力控制,FQs迁移能力相对较弱,但移动性随溶液pH升高而增大,NaCl和介质粒径对FQs迁移影响不显著,竞争吸附导致高浓度CaCl₂促进FQs迁移能力.本研究结果阐明了SAs和FQs在多孔介质中不同水化学条件（pH、NaCl及CaCl₂离子强度）下及不同介质粒径中的迁移过程,可为抗生素环境风险的预测和评估及污染修复提供指导.     

丙胺类离子液体的合成及其脱硫性能

以廉价的正丙胺及苯酚、乳酸、四氮唑乙酸为原料,采用一步法合成了3种丙胺类离子液体(丙胺乳酸盐([PA]L)、丙胺苯酚盐([PA][PHE])、丙胺四氮唑乙酸盐([PA][TAA]),并将其用于SO_2的吸收。测定了3种离子液体的主要理化指标,系统考察了其脱硫性能,并对SO_2的吸收机理进行了探讨。实验结果表明:3种离子液体均具有较高的热稳定性;25℃下,[PA][TAA]的密度和表面张力均较高,而[PA][PHE]的黏度远小于[PA]L和[PA][TAA],仅为66 mPa·s;3种离子液体的脱硫能力均较高,且吸收速率快,30℃下吸收平衡时SO_2与[PA][PHE],[PA]L,[PA][TAA]的摩尔比分别为0.570,0.806,0.904;3种离子液体的解吸较容易,对SO_2的吸收具有高选择性,且循环使用性能较好;丙胺类离子液体对SO_2同时存在物理吸收和化学吸收作用。     

不同分子量及离子度的CPAM对污泥脱水性能的影响研究

阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)以其良好的絮凝效果被广泛用于改善市政污泥的脱水性能.然而,由于CPAM的分子量和离子度存在多样性,其促进市政污泥脱水的机理尚不明确.本研究通过测定CPAM调理后的污泥比阻、污泥上清液浊度、Zeta电位、胞外聚合物,对12组不同分子量和离子度的CPAM促进污泥脱水的机理进行研究.结果表明:CPAM能显著提高胶体絮凝能力,进而改善污泥的脱水性能;在CPAM的离子度或者分子量较低(离子度40%或分子量6×106)时,其絮凝机理主要表现为吸附架桥;随着离子度和分子量增加到50%和8×106时,CPAM的电中和作用显著增强,并与吸附架桥作用协同促进污泥的絮凝脱水;CPAM离子度的增加更能减少胞外聚合物中核酸含量,这有利于降低污泥亲水性能,从而促进其脱水.     

环丙沙星在石英砂中的吸附迁移特征及参数分析

通过批量静态吸附实验,分析不同pH、离子强度、粒径下环丙沙星在石英砂上的吸附特征,实验数据用Langmuir与Freundlich两个方程进行拟合;并做室内石英砂柱迁移实验,探讨了不同因素对环丙沙星在石英砂中运移的影响;获得了示踪剂Br-和环丙沙星的穿透曲线,并用HYDRUS-1D软件对实验结果进行了模拟.研究表明:环丙沙星在石英砂上的吸附能力与pH、离子强度及粒径大小成负相关.随着pH、离子强度及粒径增大,出流时间变短,达到C/C_0峰值的时间也变短,从出流到相对浓度衰减为零整个过程的时间跨度越小.在低离子强度下,环丙沙星在不同粒径的石英砂中的运移,一般粒径越大,出流越早,峰值越高.描述溶质运移的非平衡一点模型(OSM)能够较好地模拟环丙沙星在石英砂中的运移过程,用数值反演得到的参数所求出的阻滞因子R_d值比根据Freundlich方程拟合得到的参数求出的R_d值要小,但它们均符合静态吸附实验和动态迁移实验的特点.pH越大,模拟得到的分配系数K_d值越小,分形系数β值、一阶速率系数ω值均很小且无明显变化规律;离子强度越大,模拟得到的分配系数Kd值、分形系数β值及一阶速率系数ω值就越小.     

以三乙烯四胺为前驱体合成的离子液体对CO2的吸收效果研究

以三乙烯四胺(TETA)为阳离子前驱体合成多胺基离子液体([TETAH]+[Cl]-、[TETAH]+[NO_3]~-、2[TETAH]+[SO_4]~(2-)和[TETAH]+[BF_4]~-),以CO_2摩尔吸收量和CO_2平均吸收速率为评价指标,优选出对CO_2吸收效果最优的2[TETAH]+[SO_4]~(2-)离子液体.进一步考察在不同含水率、气体流量和温度等因素下2[TETAH]+[SO_4]~(2-)离子液体对CO_2的吸收效果,结果表明:2[TETAH]+[SO_4]~(2-)吸收CO_2的最佳条件为含水率30%、气体流量50 m L·min~(-1)、温度10℃,此时CO_2饱和摩尔吸收量达到1.325 mol·mol~(-1),各因素对CO_2吸收量的影响大小顺序为含水率气体流量温度.     

阴、阳离子影响离子液体溶解甲烷性能的研究进展

煤矿抽采出的低浓度瓦斯直接排空不仅浪费清洁能源而且加剧温室效应。离子液体(IL)是近年来用于气体分离的热点研究对象。综述了利用IL分离气体,特别在溶解CH_4气体方面的研究进展,归纳了具有高效溶解CH4能力的IL结构特征,以及阴阳离子对IL溶解CH_4的影响规律。分析结果表明CH_4在大部分ILs中的溶解度较小;与咪唑类ILs相比,阴离子为[FAP]~-、[doc]~-、[Tf_2N]~-、[TMPP]~-,阳离子取代链为长烷烃的季膦类和季胺类ILs具有更强的溶解CH_4的能力。特别是[P4444][TMPP]和[P(14)666][TMPP]对CH_4表现出优越的溶解性,可考虑用这2种ILs存储CH_4。至于两者能否用于浓缩CH_4,还需实验测试[P4444][TMPP]和[P(14)666][TMPP]溶解CO_2和N_2的情况,以及对溶解过程的影响。     

离子液体预处理纤维素及木质纤维素的研究进展

稳定性好、溶解能力强的离子液体,能够快速瓦解木质纤维素网络结构,提高纤维素酶的可及度和酶解效率,可大幅度降低预处理成本。本文综述了常见离子液体的组成、离子液体对木质纤维素的溶解分离等预处理方法及其原理。     

Design and prediction for highly efficient SO2 capture from flue gas by imidazolium ionic liquids

An efficient method for prediction in the capture of SO2 from flue gas by imidazolium ionic liquids was reported, where the concentration of SO2 is 2000 ppm. On the basis of quantitative calculations through a combination of Langmuir simulation, theoretical calculation and quantum chemical method, SO2 absorption and desorption performance from flue gas by twelve kinds of imidazolium ionic liquids with different anions were designed and predicted. Then, among them, five kinds of imidazolium ionic liquids were chosen and prepared to investigate their behavior of SO2 absorption capacity, desorption residue, and available absorption capacity. The results indicated that the experimental values were in good agreement with the predicted values. Thus, an ideal ionic liquid [Emim][Tetz] was obtained through the predictive method for the capture of SO2 of 2000 ppm, which showed high available absorption capacity of 0.24 g SO2 per g ionic liquid and excellent reversibility.     

离子液体复合萃取技术处理重金属工业废水进展研究

萃取法处理重金属工业废水可实现重金属的回收,实现清洁生产、资源回收;离子液体被认为是一种可替代传统溶剂的新型绿色溶剂,具有传统萃取剂没有的许多优越特性,其在重金属离子萃取方面比传统有机溶剂有明显的优势。文章从重金属工业废水的特点出发,总结了目前重金属废水常用的处理方法,并对传统萃取法对重金属废水处理工艺优缺点进行了对比和阐述,在此基础上对离子液体复合萃取剂萃取工业废水中重金属离子方面的研究进行了综述,并对其应用前景进行了展望。