Efecto de los tensioactivos líquidos iónicos en la oxidación y estructura del carbón
Autores: Weiqing, Zhang; Shuguang, Jiang; Tong, Qin; Jianfeng, Sun; Chaowei, Dong; Qiang, Hu
Idioma: Inglés
Editor: Hindawi
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
lí
quidos ió
nicos
concentració
n micelar crí
tica
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2
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cl
c14mim&rsqb
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bromuro de dodecil-3-metil imidazolio
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n
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Los efectos de seis líquidos iónicos con propiedad tensioactiva (1-hidroxietil-3-metil imidazolio bis(trifluorometilsulfonil)imida ([HOEtMIm][NTf2]), tetrafluoroborato de 1-hidroxietil-3-metil imidazolio ([HOEtMIm][BF4]), bromuro de 1-dodecil-3-metil imidazolio ([C12MIm]Br), bromuro de 1-tetradecil-3-metil imidazolio ([C14MIm]Br), cloruro de trioctil metil amonio ([N8,8,8,1])Cl, y cloruro de tetraetil amonio ([N2,2,2,2]Cl)) sobre las características de oxidación y los grupos funcionales del carbón se estudiaron mediante mediciones de concentración de micela crítica, tensión superficial, análisis termogravimétrico, oxidación programada por temperatura y espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). La menor concentración de micela crítica para los líquidos iónicos excepto el [N2,2,2,2]Cl sugiere la favorable actividad superficial de estos líquidos iónicos. Las actividades superficiales de [N8,8,8,1]Cl, [C14MIm]Br, [C12MIm]Br y [HOEtMIm][NTf2] fueron altas, mientras que la de [N2,2,2,2]Cl fue relativamente más baja. Las estabilidades térmicas de [HOEtMIm][NTf2] y [HOEtMIm][BF4] fueron altas, mientras que las de [N8,8,8,1]Cl y [N2,2,2,2]Cl fueron más bajas. Las actividades de oxidación de los carbones mezclados con líquidos iónicos se debilitaron en diferentes grados, excepto en el caso del carbón mezclado con [N8,8,8,1]Cl, debido a la escasa estabilidad térmica y a la descomposición del [N8,8,8,1]Cl, que aceleró la oxidación del carbón. Los otros cinco líquidos iónicos eran adecuados para inhibir la oxidación del carbón, en particular el [HOEtMIm][BF4] y el [HOEtMIm][NTf2], con una mayor tasa de inhibición, un mayor tiempo de inhibición y también mejores estabilidades térmicas. Los resultados de la energía de activación confirmaron además dicho efecto inhibidor. Los resultados de los grupos funcionales mostraron que el tratamiento de los líquidos iónicos en el carbón puede cambiar el contenido de enlaces de hidrógeno, grupos alifáticos y grupos aromáticos en el carbón. Se dedujo que el [HOEtMIm][BF4], el [HOEtMIm][NTf2] y el [C14MIm]Br afectaban más eficazmente a la estructura del carbón y disminuían su actividad de oxidación.
Descripción
Los efectos de seis líquidos iónicos con propiedad tensioactiva (1-hidroxietil-3-metil imidazolio bis(trifluorometilsulfonil)imida ([HOEtMIm][NTf2]), tetrafluoroborato de 1-hidroxietil-3-metil imidazolio ([HOEtMIm][BF4]), bromuro de 1-dodecil-3-metil imidazolio ([C12MIm]Br), bromuro de 1-tetradecil-3-metil imidazolio ([C14MIm]Br), cloruro de trioctil metil amonio ([N8,8,8,1])Cl, y cloruro de tetraetil amonio ([N2,2,2,2]Cl)) sobre las características de oxidación y los grupos funcionales del carbón se estudiaron mediante mediciones de concentración de micela crítica, tensión superficial, análisis termogravimétrico, oxidación programada por temperatura y espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). La menor concentración de micela crítica para los líquidos iónicos excepto el [N2,2,2,2]Cl sugiere la favorable actividad superficial de estos líquidos iónicos. Las actividades superficiales de [N8,8,8,1]Cl, [C14MIm]Br, [C12MIm]Br y [HOEtMIm][NTf2] fueron altas, mientras que la de [N2,2,2,2]Cl fue relativamente más baja. Las estabilidades térmicas de [HOEtMIm][NTf2] y [HOEtMIm][BF4] fueron altas, mientras que las de [N8,8,8,1]Cl y [N2,2,2,2]Cl fueron más bajas. Las actividades de oxidación de los carbones mezclados con líquidos iónicos se debilitaron en diferentes grados, excepto en el caso del carbón mezclado con [N8,8,8,1]Cl, debido a la escasa estabilidad térmica y a la descomposición del [N8,8,8,1]Cl, que aceleró la oxidación del carbón. Los otros cinco líquidos iónicos eran adecuados para inhibir la oxidación del carbón, en particular el [HOEtMIm][BF4] y el [HOEtMIm][NTf2], con una mayor tasa de inhibición, un mayor tiempo de inhibición y también mejores estabilidades térmicas. Los resultados de la energía de activación confirmaron además dicho efecto inhibidor. Los resultados de los grupos funcionales mostraron que el tratamiento de los líquidos iónicos en el carbón puede cambiar el contenido de enlaces de hidrógeno, grupos alifáticos y grupos aromáticos en el carbón. Se dedujo que el [HOEtMIm][BF4], el [HOEtMIm][NTf2] y el [C14MIm]Br afectaban más eficazmente a la estructura del carbón y disminuían su actividad de oxidación.