有效的超声波辅助合成化学支持的阳离子功能组离子液体及其对 (V) 的增强吸附性能

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.
• 环境科学 环境科学

背景情况:

• 化学支持的离子液体 (CSILs) 是有效的吸附剂,用于贵重金属的回收.
• 对于CSILs来说,传统的合成方法可能是耗时和资源密集的.
• 优化CSIL合成对于提高吸附性能和工艺效率至关重要.

研究的目的:

• 为了研究超声波照射 (UI) 对聚乙烯[1--3-甲基][酸盐] (PS[C4mim][NO3]) 合成的影响,CSILs.
• 为了比较UI合成的CSILs的吸附性能与通过常规机械 (CMS) 制备的用于去除 (V) 的CSILs.
• 评估通过不同的方法合成的CSILs的效率,动力学和可重复使用性.

主要方法:

• 使用超声波照射 (UI) 和常规机械 (CMS) 合成PS[C4mim][NO3]CSILs.
• 对合成时间,试剂剂量和结构完整性的比较分析 (FTIR,SEM,EDS).
• 吸附实验以确定 (V) 的吸附能力,动力学和异热模型.
• 评估吸附-脱附周期的可重复使用性.

主要成果:

• UI显著减少了合成时间 (1920分钟至15分钟) 和HNO3剂量 (15.79%).
• 与CMS-CSIL (223.90 mg/g) 相比,UI-CSIL对 (V) 的最大吸附能力 (248.95 mg/g) 更高.
• UI-CSILs表现出卓越的重复使用性,在10个循环后保留了96.42%的容量,而CMS-CSILs则保持了94.87%.
• (V) 吸附遵循化学吸附动力学,表明单个分子层,并且是一个具有增加的内热过程.

结论:

• 超声波照射是一种高效的方法,用于合成具有增强 (V) 吸附性质的CSIL.
• UI在减少制备时间和试剂消耗方面提供了显著的优势.
• 该研究强调UI是开发先进吸附剂以回收贵金属的有希望的技术.