离子液体支撑液膜的研究及应用进展

回顾了目前为止离子液体支撑液膜的制备方法、离子液体结构、支撑膜结构对离子液体支撑液膜稳定性的影响因素,介绍了其在有机物分离、气体分离、分离反应耦合方面的应用。由于传统的单元操作很难满足污染和对过程集成的要求,对离子液体支撑液膜在未来实现清洁生产的发展方向进行了展望。     

离子液体在支撑液膜中的应用

简要叙述了利用离子液体作为膜液相来制备支撑液膜的方法,分析了影响支撑离子液体膜稳定性的主要因素.对支撑离子液体膜的应用情况做了详细综述,内容包括气体分离、有机混合物的分离以及化学反应等3个方面,并对其工业化前景进行展望.     

离子液体支撑液膜技术及其在气体分离中的研究进展

分析离子液体支撑液膜的气体分离机理,总结目前离子液体支撑液膜的制备方法以及不同膜材料、不同离子液体及其亲疏水性对离子液体支撑液膜稳定性的影响。介绍离子液体支撑液膜在气体分离中的应用,对离子液体支撑液膜的工业化前景进行了展望。     

离子液体膜材料分离二氧化碳的研究进展

离子液体由于具有不易挥发、结构可调、对CO₂有良好的吸收性能等特点而成为当前CO₂分离领域的研究热点,但因高黏度和高成本问题而限制了其工业化应用。将离子液体与气体分离膜材料结合,得到的新型分离膜材料兼具离子液体和膜的优势,成为当前离子液体研究领域的趋势之一。针对这一热点问题,综述了离子液体支撑液膜、聚离子液体膜和离子液体共混/杂化膜在CO₂分离方面的研究现状和进展,讨论了离子液体结构和含量对膜分离性能、稳定性等的影响。相关研究表明,离子液体共混/杂化膜具有较高的分离性能和稳定性,是一种很有应用前景的CO₂分离材料。提出该领域的重点发展方向,即开发新的功能化离子液体共混/杂化膜材料是解决高渗透通量与高稳定性之间矛盾、强化CO₂分离性能的有效途径,深入研究离子液体共混/杂化膜的形成机制、气体在膜中的渗透行为以及CO₂分离机理。     

离子液体二氧化碳分离膜研究进展

离子液体支撑液膜在较大跨膜压差（0.25～0.3MPa）下的稳定性较差,具有较好稳定性的聚离子液体膜和离子液体-聚合物共混膜等逐渐被关注。本文综述了离子液体支撑液膜、聚离子液体膜、离子液体?聚合物共混膜等离子液体膜CO2分离性能、分离机理及稳定性的最新研究进展,介绍了无机颗粒-离子液体-聚合物共混膜的研究现状。指出离子液体膜的高CO2渗透通量与高稳定性之间的矛盾、共混膜结构调控难等问题是其工业化应用的主要障碍,提出开发新的膜材料、改进制膜工艺以减小膜厚、优化膜结构是提高膜的CO2渗透和分离性能,并保持膜稳定性的有效途径。无机颗粒-离子液体-聚合物共混膜兼有较高的CO2分离性能和较好稳定性,具有良好的应用前景,对其制备方法、结构、性能及CO2分离机理的研究将成为这一领域的热点。     

离子液体支撑液膜分离CO2的研究进展

总结了离子液体支撑液膜分离CO2的研究进展,简要分析了气体在离子液体支撑液膜中的传质机理;介绍了离子液体支撑液膜的制备方法及影响离子液体支撑液膜稳定性的因素;指出了今后用于分离CO2的离子液体支撑液膜的发展方向。     

超临界流体沉积制备[Emim][BF4]支撑型离子液体膜及其气体分离性能

为了进一步提高支撑型离子液体膜的制备效率及其CO2气体分离性能,将离子液体[Emim][BF4]以超临界流体沉积法负载到非对称的Al2O3支撑体内,制备了一系列支撑型离子液体膜,分别测定了CO2和N2两种纯气体在其中的渗透率,探究了制备参数(沉积时间、离子液体加入量和共溶剂加入量)对膜性能的影响规律。结果表明,基于[Emim][BF4]制备支撑型离子液体膜时,制备效率高且成品性能好。在最佳制备条件(沉积时间1 h、离子液体加入量1.875 mg/mL和共溶剂加入量11.25vol%)下所制得的支撑型离子液体膜的离子液体的负载量为2.6 mg/g,CO2和N2的渗透率分别为6.4和0.14 GPU,CO2/N2选择性为45.3。该支撑型离子液体膜既接近[Emim][BF4]的理论选择性上限,又达到了Robeson上限,同时具有良好的CO2气体渗透率和CO2/N2选择性。通过对比基于其他三种离子液体的支撑型离子液体膜的制备工艺和成品性能,发现在超临界流体沉积法中,用表面张力更大的离子液体并提高其在超临界流体中的浓度有利于大幅提升制备效率,其中离子液体浓度主要由其种类、加入量和共溶剂加入量等因素决定。选用低黏度和高CO2/N2溶解选择性的离子液体有利于提升支撑型离子液体膜的气体分离性能。     

离子液体在电流型电化学气体传感器中的应用

离子液体作为一种新型电解质,有着优良的电化学性能,有望解决电化学气体传感器在高温、高湿下使用寿命短、稳定性差等问题。本文按照被检测气体种类对离子液体作为电解质的电流型电化学气体传感器进行了综述,就其在不同气体中的灵敏度、电化学响应、稳定性、气体传质、反应机理等方面的研究加以阐述。从灵敏度、响应时间、稳定性、选择性、抗干扰性等方面介绍了离子液体电化学气体传感器的优缺点,并对目前离子液体电化学气体传感器研究中存在的不足做了评述。同时指出未来应该加强在大气条件下电化学气体传感器性能、响应机理和电化学反应历程的研究。     

支撑型离子液体膜用于捕集酸性气体研究

烟道气中酸性气体的捕集非常重要.近年来,支撑型离子液体膜(Supported ionic liquid membranes,SILMs)因传质速率高、稳定性好等特点而广泛应用于酸性气体的捕集研究.主要综述了利用离子液体作为膜液相来制备支撑液膜的方法,分析了捕集机理,讨论了离子液体阴阳离子结构、支撑体材料性能、原料气中水蒸汽、操作温度及跨膜压差等因素对支撑型离子液体膜渗透性及稳定性的影响,叙述了目前提高稳定性的一些方法,并在此基础上提出了支撑型离子液体膜用于酸性气体捕集需要解决的问题和工业化前景.     

离子液体-中空纤维支撑液膜技术分离Cs／Mo研究

支撑液膜（SLM）发展迅速、应用前景广阔,在众多支撑液膜性能改进的研究中,采用离子液体（IL）代替传统有机溶剂,已在气体、有机物分离以及生物反应器方面有一定的进展。本实验采用疏水性聚丙烯中空纤维（HF）作支撑体,针对目标金属Cs离子选择杯冠化合物DB18C6作萃取剂,预选[Bmim][PR]、[Bmim][NTf2]和[Bmim][BF4]三种ILs作稀释剂制备膜体系,探索其在Cs／Mo分离中的应用潜力。结果表明,在本实验工艺条件下,使用[Bmim][PF6]成功制备了离子液体中空纤维支撑液膜体系（IL—HFSLM）,该液膜体系在料液流速低于5mL／min的条件下稳定存在,并可实现从含Mo溶液中回收超过80％的Cs。     

Biocatalytic ester synthesis in ionic liquid media

Ionic liquids have shown potential as green reaction media compared with organic solvents, mainly due to their lack of vapour pressure. In non‐aqueous enzymology, ionic liquids are opening up new fields. The advantages of using ionic liquids over the use of organic solvents as reaction medium for biocatalysis include enhancement of enzyme activity, stability and selectivity. In this work, the enzymatic synthesis of esters in ionic liquids has been extensively reviewed. Numerous examples of the application of ionic liquids as reaction medium for the enzymatic production of esters have been included. The effect of the nature of the ionic liquid on activity, selectivity and stability of enzymes which catalyze esters synthesis has been carefully analysed. Innovative reaction methodologies for the biosynthesis of esters, including ionic liquid/supercritical carbon dioxide biphasic systems and the integrated reaction/separation processes using supported liquid membranes based on ionic liquids have been revised. Copyright © 2010 Society of Chemical Industry     

离子液体支撑液膜的CO2/CH4分离性能

由于离子液体对CO₂具有较好的溶解选择性,离子液体支撑液膜分离CO₂越来越受到关注。比较了含3种不同阴离子的常规离子液体([bmim][BF₄]、[bmim][PF₆]、[bmim][Tf₂N])作为支撑液膜的液膜相分离CO₂/CH₄的性能,考察了咪唑环上烷基链长对离子液体支撑液膜性能的影响。考虑向离子液体中引入胺基和羧基等亲CO₂基团,制备了1-丁基-3-甲基咪唑丙氨酸离子液体([bmim][β-Ala]),考察了 [bmim][β-Ala]支撑液膜分离CO₂/CH₄的性能,并对在CO₂渗透测试前后的支撑液膜进行了FT-IR分析,发现氨基酸离子液体中的-NH₂和CO₂的较强作用以及该离子液体的高黏性影响了CO₂的透过性,使[Bmim][β-Ala]支撑液膜的CO₂透过率低。     

离子液体萃取分离烃类化合物的研究进展

溶剂萃取分离技术广泛应用于石油化工领域,为石油石化产品的分离和提纯生产提供了有力的技术支撑。离子液体的结构可设计性、化学稳定性和热稳定性、极低的蒸气压等优点,使其在烃类化合物分离领域受到了研究者广泛关注。本文首先介绍了离子液体的性质及分类,根据分离目标不同,归纳了离子液体在芳烃-饱和烃分离、脱硫脱氮、烯烃-烷烃分离领域取得的最新进展,探讨了离子液体在油品分离领域研究中存在的问题和未来发展方向。文中指出：阳离子烷基侧链和极性是影响其对芳烃萃取效果的关键因素,然而对实际体系芳烃-饱和烃分离还有待进一步研究;离子液体对杂原子含硫含氮化合物均表现出较强的分离能力,但是碱性氮化物和非碱性氮化物不易通过一种离子液体同时脱除;氢键碱性是影响离子液体分离烯烃的关键因素,然而大部分离子液体对烯烃选择性仍然不高。根据不同的分离任务,从分子水平上认识离子液体结构与分离效果的关系,进而设计出兼具高效分离能力和低环境影响的新型离子液体,对提升油品中关键组分的高附加值转化利用具有重要意义。     

离子液体-氧化石墨烯膜材料在CO2分离领域的研究进展

离子液体是一种饱和蒸汽压低、结构可设计、稳定性强、液态温度范围宽的绿色溶剂,同时对CO2又有较高的溶解度,因此成为当前CO2分离领域的研究热点材料。将离子液体和二维纳米材料结合得到的分离膜材料兼具离子液体和二维纳米材料的优势,在气体分离方面展现了良好的应用前景。其中,离子液体和氧化石墨烯的结合备受关注。针对这一热点问题,本工作综述了国内外通过氧化石墨烯、离子液体及离子液体?氧化石墨烯膜材料在CO2分离方面的研究和进展。相关研究表明,离子液体?氧化石墨烯膜材料具有较好的CO2选择性能、渗透性能和稳定性能,是一种非常有潜力的CO2分离材料。最后,提出了利用离子液体、氧化石墨烯及离子液体?氧化石墨烯膜材料进行CO2捕集分离的未来研究挑战和展望。     

离子液体固载化及其应用

离子液体被认为是一类可取代传统有机溶剂的环境友好新型溶剂。离子液体的功能化可使其具有更广阔的应用空间;将功能化离子液体进行固载化,可以把离子液体和固相载体材料的优点结合在一起,应用于反应与催化时,从而更有利于产物和原料的分离、催化剂的循环使用,并且更经济。对近年来离子液体固载化的方法和应用进行了综述。     

Ionic liquids in separations

Ionic liquids are liquids composed completely of ions. In the past two decades, ionic liquids have been widely used as "green solvents" replacing traditional organic solvents for organic synthesis and catalysis. In addition, ionic liquids are playing an increasingly important role in separation science. In this Account, the application of ionic liquids in all areas of separation science including extractions, gas chromatography, and supported liquid membrane processes are highlighted.     

氨气吸附材料的研究进展

氨是一种典型的有毒有害气态碱性污染物,也是PM2.5二次颗粒物的主要成因之一,大量含氨尾气排放不仅严重影响人类健康和生活环境,还会造成氨资源浪费。本工作综述了近年来多孔材料用于氨气吸附分离的研究现状和进展,重点论述了沸石、硅胶、活性炭、氧化石墨烯、多孔有机聚合物、共价有机骨架和金属?有机骨架材料改性前后对氨气的吸附性能,总结了吸附材料的改性方法,分析了该领域发展面临的主要问题,对未来的研究方向提出了建议。     

“绿色”溶剂离子液的研究进展

近年来，离子液由于其独特的优点, 在生物催化及化学合成领域越来越受到青睐。由于缺乏蒸气压，离子液作为绿色溶剂有很大潜能。此外，离子液不像极性有机溶剂那样会使酶失活，因而简化了类似含有糖类这样极性底物的反应。在离子液中，生物催化反应表现出较高的选择性、较快的反应速率和较高的酶稳定性。但这些溶剂还存在着离子液的纯化、控制水活性和pH、高粘度以及产品分离等问题。