[發明專利]一種利用電滲析濃縮離子液體的方法

無效

• 申請號: 200910076303.0
• 申請日: 2009-01-09
• 公開（公告）號: CN101773785A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 李春喜;孟洪;李良實
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B01D61/42
• 分類號: B01D61/42;C07B63/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本發明屬于膜分離技術領域，具體涉及一種通過離子液體的陰陽離子在電 場作用下定向運動并選擇性透過離子交換膜而達到濃縮離子液體的方法。

背景技術

離子液體是完全由特定陽離子和陰離子構成的在室溫或近于室溫下呈液態 的物質，離子液體往往展現出獨特的物理化學性質及特有的功能，目前所研究的 離子液體均是由陰陽離子共同組合而成的液態介質，依據陽離子的不同可以將 室溫離子液體分為季胺鹽類、季膦鹽、咪唑類、吡啶類、噻吩類、三氮唑類、 塞唑啉類、吡咯啉類、胍鹽類等。根據陰離子的組成可將離子液體分成兩大類： 一類是組成可調的氯酸鋁類離子液體；一類是組成固定、大多數對水穩定的其 他陰離子型離子液體，其陰離子主要包括BF₄^-、PF₆^-、CF₃COO^-、(CF₃SO₂)₂N^-等。 根據離子液體在水中的溶解度的不同，大體上可以將離子液體分為親水性的離 子液體和疏水性的離子液體。前者如：[BMIm]BF₄、[EMIm]BF₄、[EMIm]Cl等， 后者如[BMIm]PF₆、[OMIm]PF₆、[OMIm]SbF₆等。

離子液體是從傳統的高溫熔鹽演變而來的，但與一般的離子化合物有著非 常不同的性質和行為，最大的區別在于一般離子化合物只有在高溫狀態下才能 變成液態，而離子液體在室溫附近很大的溫度范圍內均為液態，與傳統的有機溶 劑相比，離子液體具有：液體狀態溫度范圍寬，從低于或接近室溫到300℃，且具 有良好的物理和化學穩定性；蒸氣壓低，不易揮發，消除了VOC(Volatile?Organic Compounds)環境污染問題；對大量的無機和有機物質都表現出良好的溶解能力。 且具有溶劑和催化劑的雙重功能。可作為許多化學反應溶劑或催化活性載體， 具有較大的極性可調控，粘度低，密度大，可以形成二相或多相體系，適合作分離 溶劑或構成反應-分離耦合新體系等優點。由于離子液體的這些特殊性質和表現， 它被認為是綠色溶劑，具有廣闊的應用前景。

離子液體的應用已經受到國內外研究學者的廣泛關注，在分離科學、有機 合成、電化學、能源、生命科學等領域已表現出良好的應用前景。根據離子液 體的特性，目前離子液體的應用研究領域為：分離過程、電化學、化學反應(特 別是催化反應)等三個方面。但由于離子液體價格昂貴，限制了其在工業上的 大規模應用，如能有效將離子液體進行回收，將大大降低成本，目前還沒有找 到簡便經濟且回收效果令人滿意的辦法。

電滲析脫鹽技術已廣泛應用于海水淡化和污水處理過程，具有操作簡便、 無環境污染、成本低廉且易于實現規模化操作等優點。目前國內外還沒有通過 電滲析濃縮離子液體的的研究報道。

發明內容

本發明的目的在于解決離子液體回收困難的問題，而提供一種利用電滲析 脫鹽濃縮離子液體的方法。本發明方法能有效的濃縮離子液體，在常溫、無相 變條件下實現濃縮的目的，且成本低，無污染，能耗低。

本發明所提供的一種利用電滲析濃縮離子液體的方法，包括以下步驟：

將質量百分含量≤10％的親水性離子液體的水溶液作為淡室液，以親水性離 子液體的水溶液為濃室初始溶液，以硫酸鈉水溶液為陰、陽極室溶液，調節淡 室流量為40～100L/h，在操作電壓為6～12V的直流電場作用下，運行至濃室 液離子液體的質量百分含量為5～30％時，停止運行。

其中，所述的親水性離子液體的陽離子為季胺鹽類、季膦鹽、咪唑類、吡 啶類、噻吩類、三氮唑類、塞唑啉類、吡咯啉類或胍鹽類中的一種或幾種的混 合；陰離子為鹵素、[NO₃]^-、BF₄^-或CF₃COO^-中的一種或幾種的混合。

本發明的原理如下：