咪唑类离子液体定向氧化降解技术与机理研究

离子液体被认为是一类可能取代传统有机溶剂的新型溶剂，且因其在催化、有机合成、分离等领域具有较好的应用前景，而得到科学界的重视。但是，作为一类新型的化合物，人们对其生命周期的认识有限。本项目针对离子液体在其生命周期最终阶段的归宿问题，基于循环经济的理念，以含离子液体的废弃物（废水/废渣）、使用过程中因性能改变而不能再循环利用的离子液体为目标，探讨与发展清洁高效的离子液体降解的技术、获取降解反应动力学；通过对中间产物进行系统的表征分析，结合分子模拟等手段，对离子液体降解反应过程机理和代谢途径进行阐述，并期望实现离子液体的定向降解。项目研究中所获得的新知识与基础理论，不仅可以为离子液体工业化提供基础参考数据，而且可以推进环境污染物清洁高效处理技术的深入发展。

近20年来，离子液体因其具有优良的物理化学特性而引起了广泛关注，并且在合成、催化、材料科学、分离技术等诸多领域得到广泛应用。然而，随着研究的深入，离子液体也逐渐体现出“非绿色”的性质，例如离子液体由于其在水中溶解性较高，而且其物理化学性质较为稳定，如果其在工业应用发生泄露，就会在地下水甚至整个水体环境中残留并且富集。目前诸多研究表明，离子液体对诸多生命体都具有着一定的毒性及致畸性，且对生态环境有着潜在的负面影响。因此，研究清洁高效的离子液体降解技术，有利于解决离子液体工业化过程中可能对环境所造成的负面影响，具有重大的理论和应用价值。.本研究正是基于上述问题，设计并开发了两类催化剂，一类是多相类fenton催化剂，另一类是染料敏化多孔材料负载的光催化剂。本研究对于此两种催化剂进行了FT-IR, XRD, BET和Raman等详尽表征，并且将其用于咪唑类离子液体的降解研究。通过对阴离子种类、pH、催化剂及氧化剂用量等实验条件的优化，本研究在温和的实验条件下实现了咪唑类离子液体的高效降解，3 h内的降解率可以达到95%以上，并且经过循环实验发现，该两类催化剂的性质较为稳定，再循环实验中其催化降解效率基本没有明显下降。.在本项目的实施过程中，共计发表相关论文1篇，另有2篇论文分别处于投稿及审稿中；另外本项目申请相关专利4项，其中1项授权，3项公开。