近期,中國科學(xué)院化學(xué)研究所韓布興院士研究團隊設(shè)計合成了十二烷基三甲基鎢酸銨離子液體,該離子液體在溫和條件下可以將高濃度苯酚(C6H5OH)完全降解為無毒氣體(如二氧化碳、一氧化碳及氫氣)和水。這將能在很大程度上解決工業(yè)廢水的污染問題。
鎢酸鹽離子液體的結(jié)構(gòu),Buxing Han/Green Energy & Environment
眾所周知,許多工業(yè)如煤炭、石油和橡膠工業(yè)等在發(fā)展過程中都會產(chǎn)生大量的廢水。而廢水中的苯酚不僅會嚴重威脅到人類的健康,而且在自然條件下很難分解。為了降解廢水中的苯酚,科學(xué)家提出了諸多方法,如包括物理法、化學(xué)法和生物法等,但是這些方法更適合處理低濃度的C6H5OH。因此,尋找一種簡單、有效且不會對環(huán)境造成二次污染的方法來去除廢水中高濃度的C6H5OH是刻不容緩的問題。
有鑒于此,中國科學(xué)院化學(xué)研究所研究員就制備出了十二烷基三甲基鎢酸銨離子液體,該離子液體包括咪唑類陽離子(1-乙基-3-甲基咪唑鎢酸鹽([EMIm]2WO4)、1-丁基-3-甲基咪唑鎢酸鹽([BMIm]2WO4)和1-辛基-3-甲基咪唑鎢酸鹽([OMIm]2WO4)和季銨鹽陽離子(四丁基鎢酸銨([(n-Butyl)4N]2WO4)和十二烷基三甲基鎢酸銨([Dodecyl(CH3)3N]2WO4)。
研究表明,利用離子液體和過氧化氫在不同反應(yīng)條件下能降解苯酚。當(dāng)離子液體為[Dodecyl(CH3)3N]2WO4時,主要產(chǎn)物為CO2、CO和H2,即實現(xiàn)了C6H5OH的完全降解。鎢酸鹽離子液體能夠通過氧化法降解苯酚,咪唑陽離子液體的不同取代基對苯酚的降解沒有明顯影響。另外,一般來說,溫度越高,鎢酸鹽離子液體對高濃度苯酚的降解速率越快。
使用不同催化劑時苯酚的氧化降解,Buxing Han/Green Energy & Environment
該研究成果已以“Complete degradation of high-loaded phenol using tungstate-based ionic liquids with long chain substituent at mild conditions”發(fā)表在Green Energy & Environment期刊上。