疏水性离子液体为溶剂对co2%2b和cd2%2b废水的萃取性能

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1、第7卷第4期过程工程学报Vol.7No.42007年8月TheChineseJournalofProcessEngineeringAug.20072+2+疏水性离子液体为溶剂对Co和Cd废水的萃取性能12121李长平辛宝平徐文国朱庆荣卢士香(1.北京理工大学理学院北京1000812.北京理工大学化工与环境学院北京100081)摘要研究了疏水性离子液体[Bmim]PF6(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)[Hmim]PF6(1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸2+2+盐)和[Omim]PF6(1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)对Co和Cd的萃取性能.结果表明未加入

2、螯合剂时离子液体对2+2+2+2+Co和Cd的萃取率都很低.螯合剂的加入大大提高了离子液体对重金属离子的萃取性能Co和Cd的萃取率分别2+2+由原来的2.06%和1.82%提高到96.37%和93.68%.不同螯合剂对离子液体萃取Co和Cd有一定的影响.离子液体碳2+2+链长度的增加有利于Co和Cd的萃取.与传统有机溶剂相似离子液体萃取重金属离子过程中具有很强的pH摆动2+2+2+2+效应当pH<2时Co和Cd的萃取率几乎为0而当pH>6时Co和Cd的萃取率均大于90%.运用萃取过程中2+的pH摆动效应对Cd进行反萃取实现了离子液体的回用.2+2+关键词离

3、子液体萃取CoCd废水+中图分类号TQ028.32文献标识码A文章编号1009-606X(2007)04-0674-05[14,15]1前言染料的萃取率超过95%.有学者还研究了离子液体[16]萃取回收废水重金属的可行性Visser等则合成了可离子液体是一类由离子组成的室温时呈液态的液有效萃取水中Hg2+和Cd2+的功能性离子液体.有关离子体一般由有机阳离子和无机阴离子组成具有类似有液体萃取回收水中重金属国内尚未见报道.机溶剂的性质对许多有机物和无机物均表现出良好的本工作选择了2种重金属离子(剧毒金属Cd2+和贵溶解性能.与传统的有机溶剂不同其不挥发不易燃

4、重金属Co2+)并以疏水性离子液体[Bmim]PF为代表6对热稳定低毒或无毒因而绿色安全环境友好被研究了螯合剂加入萃取时间pH离子液体碳链长度称为绿色溶剂.同时离子液体的性质可以通过改变和干扰离子的加入对离子液体萃取重金属的影响并对阴阳离子的结构加以调节借以合成相应的功能性离子萃取离子的反萃取回收和离子液体回用的可能性进行液体.作为绿色化学的重要组成部分离子液体作为绿了初步探讨.色介质在有机合成两相催化和物质分离等方面受到广[1,2]2材料和方法泛关注并显现出巨大潜力.重金属废水是环境危害最为严重的工业废水之一2.1主要仪器与材料其传统的处理方法主要有沉淀

5、氧化还原电解和吸岛津AA680型原子吸收分光光度计THZ2C恒温附等.近年来用于重金属回收的资源化处理技术如膜分振荡器PHS-3C精密酸度计.疏水性离子液体[3-7]离离子交换和溶剂萃取得到了关注和研究.其中溶[Bmim]PF6(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)[Hmim]PF6剂萃取由于具有能耗低投资小设备简单适应性强(1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)[Omim]PF6(1-辛基-3-分离效果好易于连续操作等优点已成功用于废水重甲基咪唑六氟磷酸盐)由中国科学院过程工程研究所提[8,9]金属的回收.但所用的有机溶剂由于与水有一定的供CoCl2×6H2O

6、及CdCl2×5/2H2O为分析纯.互溶性而且挥发性大毒性强环境污染严重存在2.2萃取方法[10]着重大安全隐患.取1mL离子液体移入装有10mL模拟重金属废水[11-28]-4最近一些研究者尝试将离子液体用于水中有(螯合剂浓度1.5´10mol/L)的50mL尖顶具盖塑料离2+2+毒污染物的去除和回收取得了良好的效果.Huddleston心管中Co或Cd的起始浓度为100mg/L用HCl[11]等研究了甲基咪唑类离子液体对多种苯的衍生物的或NaOH调节pH.将加入离子液体的离心管置于恒温[12]萃取去除.李闲等考察了几种不同取代基的酚类物质摇床(25,

7、220r/min)振荡一定时间后静置分层取上[13]在疏水性离子液体与水两相中的分配系数.李长平等层废水测定重金属离子残留浓度并计算重金属离子萃应用疏水性离子液体对染料废水进行了萃取脱色酸性取去除率根据质量平衡计算离子液体相重金属离子的收稿日期2006-11-09修回日期2006-11-29基金项目国家自然科学基金资助项目(编号20307002)作者简介李长平(1977-)男吉林省四平市人博士研究生研究方向水污染控制技术辛宝平徐文国通讯联系人E-mail:xinbaoping@bit.edu.cn,xuwg60@bit.edu.cn.万方数据2+2+第4期

8、李长平等疏水性离子液体作为溶剂对Co和Cd废水的萃取性能675萃取