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高铁酸盐降解烯基咪唑离子液体的氧化机理

发布时间：2021-09-17 作者：axc 分享到：

高铁酸盐降解烯基咪唑离子液体的氧化机理

西安齐岳生物主要供应的离子液体有咪唑类离子液体、吡啶类离子液体、季铵盐类离子液体、季鏻盐类离子液体、AlCl3型离子液体、非AlCl3型离子液体及其他特殊离子液体等等类，我们供应的产品种类丰富，均有现货

离子液体(ILs)具有可忽略的蒸汽压、良好的热稳定性、不可燃性、宽的电化学窗口、可调节的混溶性以及对各种分析物有良好提取能力等独特的性能，在提取、催化、润滑、合成化学、表面活性剂、燃料电池和电化学等多个领域均具有应用的潜力

目前，处理ILs的现有方法主要分为物理方法、生物方法和化学方法。物理和生物方法降解ILs的效果较差，相比之下，化学方法是更为**的手段。然而，这些关于ILs降解的化学方法大多依赖于光、电、超声波等外部能量，导致其能源消耗大，经济成本高。因此，探索**去除ILs的方法尤为重要。

在水净化领域，六价铁[Fe(VI)、HFeO4-]是一种新型、**、多功能的绿色水处理剂，具有强氧化性，降解水中的酚类衍生物、含硫物质、乙醇、羧酸、氨基酸、脂肪族硫化物和亚硝胺等。

基于此，选择了四种具有不同阳离子的ILs([AMIm]Br、[VMIm]Br、[VEIm]Br和[EMIm]Br)与Fe(VI)进行氧化反应，并首次提出DOT-H机理，系统地研究了Fe(VI)在水环境中对[VEIm]Br的氧化作用，为去除环境中的ILs提供了新的见解。

**将四种具有不同阳离子的ILs与Fe(VI)进行氧化反应探索ILs的反应性。如图2所示，Fe(VI)可在较短的反应时间内完全去除AMIm、VEIm和VMIm，而Fe(VI)对EMIm的降解效率很差。在选择[VEIm]Br作为目标污染物后，研究人员研究了[Fe(VI)]/[VEIm]摩尔比以及pH值对Fe(VI)降解VEIm的影响。结果表明，当[Fe(VI)]/[VEIm]为10:1，pH=7时，可实现**去除VEIm。研究人员进一步研究了非目标水成份中常见阴阳离子对Fe(VI)氧化VEIm的影响，发现SO32-在有氧环境中产生高活性的SO4•−和•OH，同时Cu2+的加入可形成CuFe2O4，促进Fe(VI)对污染物的降解。

通过HPLC-QTOF-MS分析Fe(VI)对VEIm的降解产物，提出了[VEIm]Br的降解途径。如图4所示，Br-可以被Fe(VI)连续氧化，**形成BrO3-。阳离子有三种降解途径，主要包括侧链裂解氧化、开环和咪唑环羧基化，**这三个途径的所有产物都被降解为终产物P-74、P-73和P-102。初产物P-139的形成可用传统的单氧转移机制解释，而对于P-157的形成机制，研究人员首次提出了DOT-H机制，如图5所示。研究人员进一步通过能量分布、FEDs等理论计算证实了该氧化机制，并通过比较反应所需的活化能，得出咪唑类ILs的反应位点主要位于侧链双键上。最后研究人员用三种水生生物（鱼、水蚤和绿藻）通过ECOSAR程序评估Fe(VI)氧化VEIm后的环境毒理学效应，三种降解途径产生的产物对三种水生生物的毒性均为先降低后增加。