《表2 金属纳米粒子被不同物质活化后对于丙烯/丙烷混合气的分离性能》

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《离子液体在低碳烯烃/烷烃分离中的应用研究进展》


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Kang等[61]研究发现,离子液体也可以诱导金属纳米粒子表面带有正电荷。作者选择3种咪唑类离子液体[EMIM][BF4]、[BMIM][PF6]和[BMIM][BF4]溶解微型铜片,发现铜片不但被离子液体溶解为铜纳米粒子,而且还使得铜纳米粒子表面带有正电荷。将含有铜纳米粒子的离子液体制备成支撑液膜用于丙烯/丙烷混合气体(1∶1)的分离,丙烯/丙烷的选择性可以达到5.2左右。Kang等[62]又选择了3种咪唑类离子液体[Bmim][NO3]、[Bmim][CF3SO3]和[Bmim][BF4]溶解银纳米粒子,发现3种离子液体处理后银纳米粒子的表面结合能均有增加,表明离子液体成功诱导银纳米粒子表面带上正电荷。而且丙烯/丙烷的分离实验发现,体系中金属纳米粒子的量会对分离效果起到决定性的作用,当银纳米粒子与[Bmim][NO3]的质量比由0.1增加到1,液膜对于丙烯/丙烷的选择性先增加后下降,当银纳米粒子的含量达到临界比例0.7时,丙烯/丙烷的选择性达到最大值10,继续增加银纳米粒子的比例,其与离子液体界面处的缺陷越来越大,最终导致丙烯/丙烷的选择性下降到2[62]。离子液体也有助于提高银纳米粒子的稳定性,Kang等[63-64]制备了PEO/Ag NP/[Bmim][BF4]、PEO/Ag NP/[Hmim][BF4]支撑液膜用来分离丙烯/丙烷的混合气(1∶1),经过100h的长周期测试发现,两种液膜对于丙烯的选择性在整个测试过程中一直稳定在15和11.8左右,这表明银纳米粒子和离子液体发生相互作用后,稳定性得到了提高。表2为金属纳米粒子被不同物质活化后对于丙烯/丙烷混合气体(1∶1)的分离性能,可以看出在离子液体/金属纳米粒子体系中,阴离子为[BF4]-的咪唑类离子液体对于金属纳米粒子处理效果较好;相同离子液体处理过的银纳米粒子要比铜纳米粒子对离子液体性能的提升更加明显。