Líquidos iónicos

El líquido iónico se forma mediante enlaces de hidrógeno débiles (C - H... π) que interactúan con compuestos orgánicos como los compuestos aromáticos en las aguas residuales de los yacimientos petrolíferos para hacerlos entrar en líquidos iónicos y formar complejos de inclusión líquida, que se pueden extraer de las aguas residuales de los yacimientos petrolíferos: . 1-hexafluorofosfato de butil-3-metilimidazolio [BMIM][PF6], hexafluorofosfato de 1-hexil-3-metilimidazolio ([HMIM][PF6]) y Hexafluorofosfato de 1-octil-3-metilimidazolio ([OMIM][PF6]), estos líquidos iónicos pueden tratar eficazmente las aguas residuales de los yacimientos petrolíferos. Y con el aumento de la longitud de la cadena alquílica del grupo imidazol, la tasa de energía de eliminación de DQO de las aguas residuales aumentó al 80%. Estos líquidos iónicos también se pueden reciclar.

El único par de electrones de los átomos de nitrógeno en los líquidos iónicos los hace polares. Sin embargo, la densidad de la nube de electrones π del sulfuro de tiofeno en el petróleo es alta. Después de que el líquido iónico entra en contacto con el sulfuro de tiofeno, el enlace π de dispersión de los líquidos iónicos induce la polarización. El enlace π polarizado y el enlace π grande del anillo de imidazol o del anillo de piridina producen un efecto de complejación π-π, que mejora la fuerza entre el líquido iónico y el sulfuro aromático. Este fenómeno facilita la extracción en la fase líquida iónica. El anión de los líquidos iónicos también puede formar una estructura de "apilamiento", y se pueden insertar moléculas de sulfuro en la estructura de "apilamiento" para formar un complejo de inclusión en fase líquida y lograr el propósito de la desulfuración.

Los líquidos iónicos pueden reaccionar con el agua para producir ácidos, que actúan para acidificar la formación. El líquido iónico 1,3-dialquilimidazol-AlCl3 y agua se inyectan en el estrato respectivamente y luego forman ácido cuando entran en contacto en el estrato. La mayor parte del ácido llegará más adentro de la formación, desacelerando la acidificación de la formación. Es respetuoso con el medio ambiente, evitando la corrosión provocada por el contacto ácido con los equipos.

Los líquidos iónicos pueden reducir la tensión interfacial de la emulsión. Neutraliza el material cargado en la emulsión, reduciendo la repulsión electrostática entre las gotas de agua y promoviendo la coalescencia de las gotas de agua. Los enlaces de hidrógeno se forman entre el líquido iónico y la película rígida de las gotas de agua. Mientras tanto, la película rígida es reemplazada por líquidos iónicos y, a su vez, se rompe mediante interacción electrostática. Bajo este mecanismo, se construyen canales entre las gotas de agua dispersas, lo que aumenta el tamaño de las gotas de agua y, por lo tanto, desempeña un efecto de demulsificación.

Los líquidos iónicos se sintetizan en un solo paso mediante una reacción de neutralización ácida-base o una reacción de amonización cuaternaria, que es económica y sencilla de operar, no tiene subproductos-y el producto es fácil de purificar. Hlrao et al. sintetizó una serie de líquidos iónicos de tetrafluoroborato con diferentes cationes mediante el método de neutralización ácido-base. Además, se pueden preparar una variedad de líquidos iónicos en un solo paso mediante reacciones de cuaternización, como sales halogenadas de 1-alquil 3-metilimidazolio, sales halogenadas de piridinio, etc.

Es difícil obtener el líquido iónico objetivo mediante un método directo y se debe utilizar un método de síntesis en dos-pasos. El método de dos-pasos para preparar líquidos iónicos tiene muchas aplicaciones. La preparación de líquidos iónicos de tetrafluoroborato y hexafluorofosfato de uso común suele adoptar un método de dos-pasos. Primero, se prepara una sal haluro que contiene el catión objetivo mediante una reacción de cuaternización; luego se usa el anión objetivo para reemplazar el ion haluro o se agrega ácido de Lewis para obtener el líquido iónico objetivo. En el segundo paso de la reacción, cuando se utilizan las sales metálicas MY (comúnmente utilizadas son AgY), HY o NH4Y, la precipitación de sales de Ag o las sales de amina y el gas HX se eliminan fácilmente y se agrega el ácido protónico fuerte HY. La reacción requiere agitación a baja temperatura. Luego lavar con agua varias veces hasta neutralidad, extraer el líquido iónico con un solvente orgánico y finalmente eliminar el solvente orgánico al vacío para obtener líquido iónico puro.