N-甲基咪唑鹽離子液體的合成及脫硫效果的研究
引言：
N-甲基咪唑陰離子交換樹脂(RCI)對水中 As(V)的吸附。RCI 有較高的熱穩定性和化學穩定性，并且可適用于較寬的酸度范圍（pHl~12）。RCI可去除水中低濃度的As(V。樹脂和As(V)發生陰離子交換反應，此反應在60min時快速達到平衡，為了保證吸附反應更完全，所有吸附實驗均進行2h。吸附數據符合 Langmuir 吸附等溫方程，RCI對As(V）的最大吸附容量為67.2mg/g。隨著溫度的升高，吸附率逐漸增大，表明此陰離子交換反應是吸熱反應。對負載 As(V）的RC1 樹脂用0.1 mol/L HCl 進行解吸附，解吸附率達到99.46%，樹脂可以再生并且重復利用。
研究簡介：
砷在自然界中分布極為廣泛，存在于地殼中的巖石、土壤、河水、海水及大氣中。含碑礦物經自然風化、氧化后易進入水體發生遷移；工業排水，包括金屬冶煉及含碑化合物的制備等，使得神成為水資源中的一個重要污染物。碑是一種劇毒物質，主要以 As(D和As(V）兩種價態存在。碑的低氧化態比高氧化態的毒性更大。碑進入體內可引發人體肺、肝、、腎等器官組織和功能上的異變，嚴重可導致癌變”。因此，對生活中的飲用水和工業生產中的廢水除碑，是一個關系民生的重要課題。各種處理碑的方法有吸附法”、萃取法陰、直接沉淀法、反滲透法和離子交換法等，其中離子交換法是最常見的方法。
因為離子交換樹脂具有良好的理化性能和豐富的離子交換基團，并且對環境無二次污染，所以它被廣泛應用于廢水和飲用水中碑的去除。本研究組已成功合成了N-烷基咪功能化強堿陰離子交換樹脂，即將 N-甲基咪唑和 N-丁基咪唑離子液體固載于氯甲基化的苯乙烯-二乙烯苯聚合物樹脂（Merrifield resin）上，合成了N-甲基咪唑離子交換樹脂（RCI）和N-丁基咪唑離子交換樹脂（MCI）。應用RCI樹脂除去廢水中CrM）”。結果表明，樹脂對CrMD）有高的吸附容量。熱重分析結果表明，RCI起始分解溫度為220℃，第一階段的最大失重速率溫度為258℃。而普通涇基型強堿性陰離子交換樹脂第一階段的失重速率溫度僅為220℃圖，所以RCl具有高的熱穩定性。同時，RCI也具有高的化學穩定性。Neagu 等研究了甲基咪嘩樹脂和其它幾種樹脂的化學穩定性，發現甲基咪嘩樹脂在堿性介質中的穩定性優于商業化的Amberlite IRA-400和毗定結構的陰離子交換樹脂。本研究考察了RCI樹脂對水中碑的吸附分離性能，并討論了吸附過程中的熱力學和動力學方程。
N-甲基咪唑陰離子交換樹脂的制備
取5g Merrifield樹脂，加入30mLDMF溶脹2h，然后加入1.65gN-甲基咪嘩，在80℃下反應不少于36h，過濾樹脂并用乙醇洗滌3~5次。后將樹脂放于30mL乙醇中，在65℃下攪拌24h，過濾樹脂并在真空條件下干燥，得到氯型N-甲基咪官能團化的強堿陰離子交換樹脂，記做RCI。
實驗方法
分別取不同pH值的50 mg/L的 As(D和As(V)溶液10mL，加入0.01gRCl，在室溫下振蕩2h，過濾，用ICP-OES在波長為188.979nm下測濾液中剩余碑的濃度。研究了不同條件（如時間、溫度、吸附劑用量、初始碘濃度和離子強度）下RCI的吸附行為。除了pH實驗外，其它條件實驗均在pH9.8下進行。吸附容量（q）和吸附率（E）用以下公式計算：
其中，C。和C.分別表示水相中碑的初始濃度和平衡濃度（mg/L），V表示水相的體積（mL），m為RCI樹脂的質量（g）。