Effectiveness of toluene separation from gas phase using supported ammonium ionic liquid membrane - Publikacja - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

Effectiveness of toluene separation from gas phase using supported ammonium ionic liquid membrane

Abstrakt

Ammonium ionic liquids (ILs) are relatively cheap in synthesis and environmentally benign and despite that they have been very rarely used in gas separation. In this research we used several ammonium ILs as liquid membranes for removal of residual toluene from gas phase. Ionic liquids used in this study were composed of bis(trifluoromethylsulfonyl)imide anion [Tf2N] and trimethylbutylammonium [N1114], trietylbutylammonium [N2224], trietylhexylammonium [N2226], trietyloctylammonium [N2228] cations. Selected ILs formed stable membranes with limited swelling effect and good performance. The highest toluene permeability was recorded for [N2228][Tf2N] of 2666 barrers and for triethyl based ILs it was decreasing with carbon atoms number. The selectivity of toluene/N2 separation was in a range of 29 to 120. For better process illustration, the factors influencing the permeation process, namely viscosity and partition coefficients were examined.

Cytowania

  • 2

    CrossRef

  • 1

    Web of Science

  • 2

    Scopus

Cytuj jako

Pełna treść

pełna treść publikacji nie jest dostępna w portalu

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
artykuły w czasopismach
Opublikowano w:
CHEMICAL ENGINEERING SCIENCE nr 219,
ISSN: 0009-2509
Język:
angielski
Rok wydania:
2020
Opis bibliograficzny:
Cichowska-Kopczyńska I., Aranowski R.: Effectiveness of toluene separation from gas phase using supported ammonium ionic liquid membrane// CHEMICAL ENGINEERING SCIENCE -Vol. 219, (2020), s.115605-
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1016/j.ces.2020.115605
Bibliografia: test
  1. M.J. Earle, K.R. Seddon, Ionic liquids. Green solvents for the future, Pure Appl. Chem. 72 (2007) 1391-1398. doi:10.1351/pac200072071391. otwiera się w nowej karcie
  2. J.G. Huddleston, H.D. Willauer, R.P. Swatloski, A.E. Visser, R.D. Rogers, Room temperature ionic liquids as novel media for 'clean' liquid-liquid extraction -Chemical Communications (RSC Publishing), Chem. Commun. (1998) 1765-1766. otwiera się w nowej karcie
  3. C.P. Fredlacke, J.M. Crosthwaite, D.G. Hert, S. Aki, J.F. Brennecke, Thermophysical Properties of Imidazolium-Based ionic Liquids, J. Chem. Eng. Data. 49 (2004) 954-964. otwiera się w nowej karcie
  4. U. Domańska, M. Wlazło, Z. Dąbrowski, A. Wiśniewska, Ammonium ionic liquids in separation of water/butan-1-ol using liquid-liquid equilibrium diagrams in ternary systems, Fluid Phase Equilib. 485 (2019) 23-31. doi:10.1016/J.FLUID.2018.12.009. otwiera się w nowej karcie
  5. U. Domańska, M. Karpińska, A. Wiśniewska, Z. Dąbrowski, Ammonium ionic liquids in extraction of bio-butan-1-ol from water phase using activity coefficients at infinite dilution, Fluid Phase Equilib. 479 (2019) 9-16. doi:10.1016/J.FLUID.2018.09.024. otwiera się w nowej karcie
  6. M. Królikowski, M. Królikowska, C. Wiśniewski, Separation of aliphatic from aromatic hydrocarbons and sulphur compounds from fuel based on measurements of activity coefficients at infinite dilution for organic solutes and water in the ionic liquid N,N-diethyl-N-methyl-N-(2- methoxy-ethyl)ammonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, J. Chem. Thermodyn. 103 (2016) 115-124. doi:10.1016/J.JCT.2016.07.017. otwiera się w nowej karcie
  7. E. Elhaj, H. Wang, Y. Gu, Functionalized quaternary ammonium salt ionic liquids (FQAILs) as an economic and efficient catalyst for synthesis of glycerol carbonate from glycerol and dimethyl carbonate, Mol. Catal. 468 (2019) 19-28. doi:10.1016/J.MCAT.2019.02.005. otwiera się w nowej karcie
  8. I. Cichowska-Kopczynska, M. Joskowska, R. Aranowski, Wetting processes in supported ionic liquid membranes technology, Physicochem. Probl. Miner. Process. 50 (2014). doi:10.5277/ppmp140131. otwiera się w nowej karcie
  9. M.E. Zakrzewska, A.A. Rosatella, S.P. Simeonov, C.A.M. Afonso, V. Najdanovic-Visak, M. Nunes da Ponte, Solubility of carbon dioxide in ammonium based CO2-induced ionic liquids, Fluid Phase Equilib. 354 (2013) 19-23. doi:10.1016/J.FLUID.2013.06.011. otwiera się w nowej karcie
  10. X. Yuan, S. Zhang, J. Liu, X. Lu, Solubilities of CO2 in hydroxyl ammonium ionic liquids at elevated pressures, Fluid Phase Equilib. 257 (2007) 195-200. doi:10.1016/J.FLUID.2007.01.031. otwiera się w nowej karcie
  11. F. Nkinahamira, T. Su, Y. Xie, G. Ma, H. Wang, J. Li, High pressure adsorption of CO2 on MCM- 41 grafted with quaternary ammonium ionic liquids, Chem. Eng. J. 326 (2017) 831-838. doi:10.1016/J.CEJ.2017.05.173. otwiera się w nowej karcie
  12. M.S. Manic, A.J. Queimada, E.A. Macedo, V. Najdanovic-Visak, High-pressure solubilities of carbon dioxide in ionic liquids based on bis(trifluoromethylsulfonyl)imide and chloride, J. Supercrit. Fluids. 65 (2012) 1-10. doi:10.1016/J.SUPFLU.2012.02.016. otwiera się w nowej karcie
  13. J. Jacquemin, P. Husson, V. Majer, M.F. Costa Gomes, Influence of the cation on the solubility of CO2 and H2 in ionic liquids based on the bis(trifluoromethylsulfonyl)imide anion, J. Solution Chem. 36 (2007) 967-979. doi:10.1007/s10953-007-9159-9. otwiera się w nowej karcie
  14. H.R. Cascon, S.K. Choudhari, 1-Butanol pervaporation performance and intrinsic stability of phosphonium and ammonium ionic liquid-based supported liquid membranes, J. Memb. Sci. 429 (2013) 214-224. doi:10.1016/J.MEMSCI.2012.11.028. otwiera się w nowej karcie
  15. H.R. Cascon, S.K. Choudhari, G.M. Nisola, E.L. Vivas, D.-J. Lee, W.-J. Chung, Partitioning of butanol and other fermentation broth components in phosphonium and ammonium-based ionic liquids and their toxicity to solventogenic clostridia, Sep. Purif. Technol. 78 (2011) 164-174. doi:10.1016/J.SEPPUR.2011.01.041. otwiera się w nowej karcie
  16. P. Reddy, K.J. Chiyen, N. Deenadayalu, D. Ramjugernath, Determination of activity coefficients at infinite dilution of water and organic solutes (polar and non-polar) in the Ammoeng 100 ionic liquid at T = (308.15, 313.5, 323.15, and 333.15) K, J. Chem. Thermodyn. 43 (2011) 1178-1184. doi:10.1016/J.JCT.2011.03.001. otwiera się w nowej karcie
  17. R.L. Wolfrom, S. Chander, R. Hogg, Evaluation of capillary rise methods fordetermining wettability of powders, Miner. Metall. Process. 19 (2002) 198-202. otwiera się w nowej karcie
  18. M. Matsumoto, K. Ueba, K. Kondo, Vapor permeation of hydrocarbons through supported liquid membranes based on ionic liquids, Desalination. 241 (2009) 365-371. doi:10.1016/J.DESAL.2007.11.090. otwiera się w nowej karcie
  19. U. Domańska, A. Pobudkowska, M. Królikowski, Separation of aromatic hydrocarbons from alkanes using ammonium ionic liquid C2NTf2 at T = 298.15 K, Fluid Phase Equilib. 259 (2007) 173-179. doi:10.1016/J.FLUID.2007.06.025. otwiera się w nowej karcie
  20. A. Panigrahi, S.R. Pilli, K. Mohanty, Selective separation of Bisphenol A from aqueous solution using supported ionic liquid membrane, Sep. Purif. Technol. 107 (2013) 70-78. doi:10.1016/J.SEPPUR.2013.01.020. otwiera się w nowej karcie
  21. H. Walczyk, Niskotemperaturowa kondensacja lotnych związków organicznych w obecności gazu inertnego w spiralnym wymienniku ciepła, Pr. Nauk. Inst. Inżynierii Chem. PAN. 6 (2006) 7-127.
  22. P.R. Danesi, L. Reichley-Yinger, P.G. Rickert, Lifetime of supported liquid membranes: the influence of interfacial properties, chemical composition and water transport on the long-term stability of the membranes, J. Memb. Sci. 31 (1987) 117-145. otwiera się w nowej karcie
  23. A.M. Neplenbroek, D. Bargeman, C.A. Smolders, Supported liquid membranes: stabilization by gelation, J. Memb. Sci. 67 (1992) 149-165. doi:10.1016/0376-7388(92)80022-C. otwiera się w nowej karcie
  24. M. Teramoto, Y. Sakaida, S.S. Fu, N. Ohnishi, H. Matsuyama, T. Maki, T. Fukui, K. Arai, An attempt for the stabilization of supported liquid membrane, Sep. Purif. Technol. (2000). doi:10.1016/S1383-5866(00)00197-0. otwiera się w nowej karcie
  25. M. Zubielewicz Kamińska-Tarnawska, E., Wpływ farb na czystośc powietrza atmosferycznego. Lotne substancje organicze (VOC). Legislacja i oznaczanie, Przem. Chem. 84 (2005) 151-155.
  26. M. Joskowska, I. Kopczynska, B. Debski, D. Holownia-Kedzia, R. Aranowski, J. Hupka, Wetting of supports by ionic liquids used in gas separation processes, Physicochem. Probl. Miner. Process. 48 (2012) 129-140.
  27. Q. Gan, D. Rooney, H. Xue, G. Thompson, Y. Zou, An experimental study of gas transport and separation properties of ionic liquids supported on nanofiltration membranes, J. Memb. Sci. 280 (2006) 948-956. otwiera się w nowej karcie
  28. Q. Gan, D. Rooney, Y. Zou, Supported ionic liquid membranes in nanopore structure for gas separation and transport studies, Desalination. 199 (2006) 535-537. otwiera się w nowej karcie
  29. B.C. Lee, S.L. Outcalt, Solubilities of gases in the Ionic liquid 1-n-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, J. Chem. Eng. Data. 51 (2006) 892-897. otwiera się w nowej karcie
  30. A. Uyanik, N. Tinkiliç, Preparing Accurate Standard Gas Mixtures of Volatile Substances at Low Concentration Levels, 4171 (1999) 141-142. otwiera się w nowej karcie
  31. W.I. Sohn, D.H. Ryu, S.J. Oh, J.K. Koo, A study on the development of composite membranes for the separation of organic vapors, J. Memb. Sci. 175 (2000) 163-170. otwiera się w nowej karcie
  32. I. Cichowska-Kopczyńska, M. Joskowska, B. Debski, R. Aranowski, J. Hupka, Separation of toluene from gas phase using supported imidazolium ionic liquid membrane, J. Memb. Sci. 566 (2018) 367-373. doi:10.1016/J.MEMSCI.2018.08.058. otwiera się w nowej karcie
  33. R. Fortunato, C.A.M. Afonso, A.M. Reis, J.G. Crespo, Supported liquid membranes using ionic liquids:study of stability and transport mechanisms, J. Memb. Sci. 242 (2004) 197-209. otwiera się w nowej karcie
  34. R. Fortunato, C.A.M. Afonso, J. Benavente, E. Rodriguez-Castellón, J.G. Crespo, Stability of supported ionic liquid membranes as studied by X-ray photoelectron spectroscopy , J. Memb. Sci. 256 (2005) 216-233. otwiera się w nowej karcie
  35. F. Hernandez-Fernandez, A. de los Rios, F. Tomas-Alonso, J. Palacios, G. Villora, Preparation of supported ionic liquid membrane: Influence of the ionic liquid immobilization method on their operational stability, J. Memb. Sci. 341 (2009) 172-177. otwiera się w nowej karcie
  36. M. Dakkach, F.Μ. Gaciño, M.J.G. Guimarey, S.K. Mylona, X. Paredes, M.J.P. Comuñas, J. Fernández, M.J. Assael, Viscosity-pressure dependence for nanostructured ionic liquids. Experimental values for butyltrimethylammonium and 1-butyl-3-methylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, J. Chem. Thermodyn. 121 (2018) 27-38. doi:10.1016/J.JCT.2018.01.025. otwiera się w nowej karcie
  37. A. Bhattacharjee, A. Luís, J.A. Lopes-da-silva, M.G. Freire, J. Pedro, Thermophysical properties of sulfonium-and ammonium-based ionic liquids, Fluid Phase Equilib. 958 (2014) 36-45. doi:10.1016/j.fluid.2014.08.005.Thermophysical. otwiera się w nowej karcie
  38. K. MacHanová, A. Boisset, Z. Sedláková, M. Anouti, M. Bendová, J. Jacquemin, Thermophysical properties of ammonium-based bis{(trifluoromethyl)sulfonyl} imide ionic liquids: Volumetric and transport properties, J. Chem. Eng. Data. 57 (2012) 2227-2235. doi:10.1021/je300108z. otwiera się w nowej karcie
  39. J. Sun, M. Forsyth, D.R. MacFarlane, Room-temperature molten salts based on the quaternary ammonium ion, J. Phys. Chem. B. 102 (1998) 8858-8864. doi:10.1021/jp981159p. otwiera się w nowej karcie
  40. V. V. Teplyakov, A.Y. Okunev, N.I. Laguntsov, Computer design of recycle membrane contactor doi:10.1016/j.seppur.2006.06.002. otwiera się w nowej karcie
  41. J.O. Valderrama, L.F. Cardona, R.E. Rojas, Correlation and prediction of ionic liquid viscosity using Valderrama-Patel-Teja cubic equation of state and the geometric similitude concept. Part I: Pure ionic liquids, Fluid Phase Equilib. 497 (2019) 164-177. doi:10.1016/J.FLUID.2019.04.031. otwiera się w nowej karcie
  42. P.F. Requejo, I. Díaz, E.J. González, Á. Domínguez, Mutual solubility of aromatic hydrocarbons in pyrrolidinium and ammonium-based ionic liquids and its modeling using the Cubic-Plus- Association (CPA) Equation of State, J. Chem. Eng. Data. 62 (2017) 633-642. doi:10.1021/acs.jced.6b00655. otwiera się w nowej karcie
  43. A. Finotello, J.E. Bara, D. Camper, R.D. Noble, Room-temperature ionic liquids: Temperature dependence of gas solubility selectivity, Ind. Eng. Chem. Res. 47 (2008) 3453-3459. doi:10.1021/ie0704142. otwiera się w nowej karcie
  44. J. Jacquemin, P. Husson, V. Majer, M.F.C. Gomes, Low-pressure solubilities and thermodynamics of solvation of eight gases in 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, Fluid Phase Equilib. 240 (2006) 87-95. doi:10.1016/j.fluid.2005.12.003. otwiera się w nowej karcie
  45. J. Jacquemin, M.F. Costa Gomes, P. Husson, V. Majer, Solubility of carbon dioxide, ethane, methane, oxygen, nitrogen, hydrogen, argon, and carbon monoxide in 1-butyl-3- methylimidazolium tetrafluoroborate between temperatures 283 K and 343 K and at pressures close to atmospheric, J. Chem. Thermodyn. 38 (2006) 490-502. doi:10.1016/j.jct.2005.07.002. otwiera się w nowej karcie
  46. P.S. Kulkarni, L.C. Branco, J.G. Crespo, C.A.M. Afonso, A comparative study on absorption and selectivity of organic vapors by using ionic liquids based on imidazolium, quaternary ammonium, and guanidinium cations, Chem. -A Eur. J. 13 (2007) 8470-8477. doi:10.1002/chem.200700160. otwiera się w nowej karcie
  47. R.Y.M. Huang, X. Feng, Estimation of activation energy for permeation in pervaporation processes, J. Memb. Sci. 118 (1996) 127-131. doi:10.1016/0376-7388(96)00096-8. otwiera się w nowej karcie
  48. P. Izak, S. Hovorka, T. Bartovsky, L. Bartovska, J. Crespo, Swelling of polymeric membranes in roomtemperature ionic liquids, J. Memb. Sci. 296 (2007) 131-138. otwiera się w nowej karcie
  49. H. Tokuda, S. Tsuzuki, M.A.B.H. Susan, K. Hayamizu, M. Watanabe, How ionic are room- temperature ionic liquids? An indicator of the physicochemical properties, J. Phys. Chem. B. 110 (2006) 19593-19600. doi:10.1021/jp064159v. otwiera się w nowej karcie
  50. M.H. Ghatee, M. Bahrami, N. Khanjari, Measurement and study of density, surface tension, and viscosity of quaternary ammonium-based ionic liquids ([N222(n)]Tf2N), J. Chem. Thermodyn. 65 (2013) 42-52. doi:10.1016/J.JCT.2013.05.031. otwiera się w nowej karcie
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 32 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi