以绿色溶剂离子液体(IL)在环境领域的应用为目标,针对持久性有机污染物壬基酚类化合物和多环芳烃的结构和性质,设计合成以咪唑、吡啶阳离子为阳离子母体、以卤素、四氟硼酸阴离子及二磺酰亚胺阴离子为阴离子的一系列具有较高热稳定性、熔点在室温以下的新型离子液体,并对其进行结构特征及热力学性质研究,通过用离子液体来提取水环境中的壬基酚类化合物和多环芳烃,从微观上探讨离子液体与环境中有机污染物的作用机理,并与用有机溶剂的传统提取方法进行对比,为环境科学领域以绿色溶剂替代传统有害有机溶剂提供科学依据,并首次尝试用离子液体提取环境中有机污染物,丰富和发展离子液体的理论和应用,以期推动环境科学领域中绿色化学的发展。
本研究针对多环芳烃和烷基酚类内分泌干扰物(壬基酚、辛基酚)这两类水中典型持久性有机污染物的结构分别设计合成了一些新型的功能化离子液体,并用于提取水环境中的这些有机污染物,试验结果表明所合成的这些新型功能化离子液体表现出了比常用的离子液体如1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐较高的提取率。运用实验手段(红外光谱)和理论计算方法(量子化学)分别对离子液体提取水环境中的多环芳烃和烷基酚类内分泌干扰物(壬基酚、辛基酚)的提取机理进行了研究。以常用的离子液体1-甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸和1-甲基-3-己基咪唑六氟磷酸为基础进行了水中典型有机污染物的提取及检测方法研究,建立了高效液相色谱-荧光检测法分析离子液体相中多环芳烃及壬基酚、辛基酚的含量的检测方法,提出了几种用离子液体作为溶剂富集水中有机污染物的样品前处理方法。研究的主要内容尚未见国内外文献报导,研究成果为环境科学领域以绿色溶剂离子液体替代传统有害的有机溶剂提供科学依据,促进了环境科学领域绿色化学的发展。