イオン液体

イオン液体は、油田廃水中の芳香族化合物などの有機化合物と相互作用する弱い水素結合（C -- H … π）によって形成され、有機化合物がイオン液体に入り液体包接錯体を形成します。液体包接錯体は油田廃水から抽出できます. 1-ブチル-3-メチルイミダゾリウム ヘキサフルオロホスフェート[BMIM][PF6]、1-ヘキシル-3-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸 ([HMIM][PF6]) および 1-オクチル-3-メチルイミダゾリウム ヘキサフルオロリン酸 ([OMIM][PF6]) などのイオン液体は、油田廃水を効果的に処理できます。そして,イミダゾール基のアルキル鎖長の増加に伴い,下水のCOD除去エネルギー率は80%に増加した。これらのイオン液体はリサイクルすることもできます。

イオン液体中の窒素原子上の孤立電子対により、イオン液体は極性になります。しかし、油中の硫化チオフェンのπ電子雲密度は高い。イオン液体が硫化チオフェンと接触すると、イオン液体の分散π結合により分極が誘起されます。分極したπ結合とイミダゾール環やピリジン環の大きなπ結合によりπ-π錯体形成効果が生じ、イオン液体と芳香族硫化物間の力が強化されます。この現象によりイオン液体相に抽出されやすくなります。イオン液体のアニオンは「スタッキング」構造を形成することもでき、その「スタッキング」構造に硫化物分子を挿入して液相包接複合体を形成し、脱硫の目的を達成することができます。

イオン液体は水と反応して酸を生成し、地層を酸性化するように作用します。イオン液体1,3-ジアルキルイミダゾール-AlCl3と水はそれぞれ地層に注入され、地層内で接触すると酸を形成します。酸の大部分は地層のさらに奥まで到達し、地層の酸性化を遅らせます。環境に優しく、機器との酸接触による腐食を防ぎます。

イオン液体はエマルションの界面張力を低下させることができます。エマルション内の帯電物質を中和し、水滴間の静電反発力を減少させ、水滴の合一を促進します。イオン液体と水滴の硬い膜の間に水素結合が形成されます。一方、硬質フィルムはイオン液体に置き換えられ、静電相互作用によって破壊されます。このメカニズムでは、分散した水滴の間にチャネルが構築され、水滴のサイズが大きくなり、解乳化効果を発揮します。

イオン液体は、酸塩基中和反応または第 4 級アンモン化反応を通じて 1 段階で合成されます。経済的で操作が簡単で、副生成物がなく、生成物の精製も簡単です。- Hlraoら。酸-塩基中和法により、異なるカチオンを持つ一連のテトラフルオロボレートイオン液体を合成しました。さらに、ハロゲン化 1-アルキル 3-メチルイミダゾリウム塩、ハロゲン化ピリジニウム塩などのさまざまなイオン液体を四級化反応を通じて 1 ステップで調製できます。

直接法で目的のイオン液体を得るのは難しく、2 段階の合成法を使用する必要があります。-イオン液体を調製する 2 段階の方法には多くの用途があります。-一般的に使用されるテトラフルオロボレートおよびヘキサフルオロリン酸イオン液体の調製には、通常 2 段階の方法が採用されています。-まず、四級化反応により目的のカチオンを含むハロゲン化物塩を調製します。次に、目的のアニオンを使用してハロゲン化物イオンを置き換えるか、ルイス酸を追加して目的のイオン液体を取得します。反応の第 2 段階では、金属塩 MY (一般的には AgY が使用されます)、HY または NH4Y が使用される場合、Ag 塩の沈殿またはアミン塩と HX ガスが容易に除去され、強プロトン酸 HY が添加されます。反応には低温での撹拌が必要です。その後、中性になるまで水で数回洗浄し、有機溶媒でイオン液体を抽出し、最後に真空中で有機溶媒を除去して純粋なイオン液体を得る。