本发明专利技术提供一种超声辅助铜铝双金属复合离子液体电沉积铜的方法，包括：以含铜铝双金属复合离子液体的原料液为电解液，在超声频次不低于20kHz的条件下进行电沉积铜处理。本发明专利技术能够显著提高铜回收率，尤其适用于碳四烷基化工艺外排的铜铝双金属复合离子液体的处理，且具有效率高、工艺简单、绿色环保等优点。绿色环保等优点。
【技术实现步骤摘要】
超声辅助铜铝双金属复合离子液体电沉积铜的方法
[0001]本专利技术涉及一种超声辅助铜铝双金属复合离子液体电沉积铜的方法，属于离子液体回收处理领域。
技术介绍
[0002]碳四烷基化是指异丁烷与丁烯在强酸催化剂下反应生成烷基化油的过程，是清洁汽油生产的重要工艺，通过碳四烷基化工艺得到的烷基化油，具有辛烷值高、以及基本不含硫、烯烃与芳烃等优点，是理想的汽油调合组分，因此其市场需求也在不断攀升。
[0003]碳四烷基化的传统催化剂是浓硫酸和氢氟酸，而这两种催化剂存在强腐蚀性、氢氟酸剧毒、浓硫酸催化烷基化会生成大量的废酸、处理成本高等缺陷，随着对安全、环保要求的提高，逐渐开发出酸性离子液体作为碳四烷基化的新型环保催化剂，酸性离子液体能够有效催化碳四烷基化等有机反应，且具有不易挥发、可循环使用、避免环境污染和设备腐蚀等优点，应用越来越广泛。其中，铜铝双金属复合离子液体作为碳四烷基化催化剂，具有优异的催化活性和选择性，能够提高烷基化油的生产效率及烷基化油的品质，逐渐成为用于催化碳四烷基化的主流趋势。
[0004]在碳四烷基化的连续长周期生产过程中，反应副产物会降低复合离子液体的催化活性，在长期生产过程中会产生微量固渣和失活复合离子液体(即碳四烷基化工艺外排的复合离子液体废液)，复合离子液体废液直接排放不仅污染环境，而且也会造成其中所含有的铜等资源的浪费，目前，碳四烷基化工艺外排的复合离子液体废液的常见处理方法是配位竞争法，而该方法程序繁杂，且大量挥发性溶剂的使用会造成二次污染并增大成本，不利于工业化应用。因此，亟待开发简单、高效、环保、能够实现资源化利用的复合离子液体废液处理方法。
[0005]另一方面，铜是常见的金属，应用广泛，采用离子液体电沉积铜是回收铜的有效途径，例如，专利文献CN109252195A公开了一种镁合金表面离子液体电沉积铝的方法，以氯化胆碱
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尿素
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六水合三氯化铝离子液体为电解液，镁合金为阴极，在恒电流恒温条件下进行电沉积，制得镀铝镁合金，该方法适用于在镁合金表面电沉积铝；专利文献CN104141151A公开了一种离子液体电沉积金属单质的方法，将离子液体与金属离子源物质(如无水氯化铜)溶解，制成电解液，然后在恒电流或恒电压下电沉积铜、铟或镓金属单质；专利文献CN101054698A公开了一种采用离子液体在锌表面预电沉积铜的方法，该方法先采用氯代正丁烷与1
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甲基
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咪唑制得1
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甲基
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3丁基咪唑离子液体中间体，再采用该离子液体中间体与氟硼酸铵制得[Bmim][BF4]离子液体，然后将无水氯化亚铜加入到[Bmim][BF4]离子液体中，制得电解液，然后以锌铸件为阴极、纯铜为阳极进行电镀，以在锌铸件表面电沉积铜。
[0006]然而，目前采用离子液体电沉积金属的方案中，电沉积铜的效率低，铜的回收率低，同时对离子液体纯度等方面的要求较高，通常需要采用高纯度或现行制备的新鲜离子液体，将铜源(如氯化铜等)加入到该高纯度或现行制备的新鲜离子液体中形成电解液，应用范围窄，不适用对碳四烷基化工艺外排的复合离子液体废液等复杂离子液体体系的处
理，且过程复杂，工业化应用受限。
技术实现思路
[0007]本专利技术提供一种超声辅助铜铝双金属复合离子液体电沉积铜的方法，适用于对碳四烷基化工艺外排的复合离子液体废液的处理，且具有处理效率高、铜回收率高、环保等优点，能够有效克服现有技术存在的缺陷。
[0008]本专利技术的一方面，提供一种超声辅助铜铝双金属复合离子液体电沉积铜的方法，包括：以含铜铝双金属复合离子液体的原料液为电解液，在超声频次不低于20kHz的条件下进行电沉积铜处理。
[0009]根据本专利技术的一实施方式，所述超声频次为20kHz～40kHz。
[0010]根据本专利技术的一实施方式，所述铜铝双金属复合离子液体包括季铵盐离子液体、咪唑盐离子液体、季鏻盐离子液体、吡啶盐离子液体中的至少一种。
[0011]根据本专利技术的一实施方式，所述铜铝双金属复合离子液体的阴离子来源包括AlCl3和CuCl。
[0012]根据本专利技术的一实施方式，所述AlCl3与CuCl的摩尔比为2:1～10:1。
[0013]根据本专利技术的一实施方式，所述季铵盐离子液体包括Et3NHCl
‑
xAlCl3‑
yCuCl；和/或，所述咪唑盐离子液体包括[Bmim]Cl
‑
xAlCl3‑
yCuCl。
[0014]根据本专利技术的一实施方式，所述原料液包括采用铜铝双金属复合离子液体催化碳四烷基化工艺外排的铜铝双金属复合离子液体废液。
[0015]根据本专利技术的一实施方式，所述电沉积铜处理的温度为20℃～50℃；和/或，所述电沉积铜处理的时间为30min～90min。
[0016]根据本专利技术的一实施方式，所述电沉积铜处理在恒电流或恒电压下进行，所述恒电流的电流密度为40mA
·
cm
‑2～80mA
·
cm
‑2，所述恒电压的电压为
‑
1.5V～
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3.0V。
[0017]根据本专利技术的一实施方式，所述电沉积铜处理过程中，所用的阴极包括不锈钢片、金属铜片、石墨片中的至少一种，和/或，所用的阳极包括铂片。
[0018]根据本专利技术的一实施方式，所述电沉积铜处理过程中，阴极与阳极的距离为0.5cm～3.0cm。
[0019]本专利技术的另一方面，提供一种基于超声辅助电沉积铜的铜铝双金属复合离子液体废液的处理方法，所述废液包括采用铜铝双金属复合离子液体催化碳四烷基化工艺外排的铜铝双金属复合离子液体废液，所述处理方法包括：以所述铜铝双金属复合离子液体废液为电解液，在超声频次不低于20kHz的条件下进行电沉积铜处理。
[0020]根据本专利技术的一实施方式，所述超声频次为20kHz～40kHz。
[0021]根据本专利技术的一实施方式，所述铜铝双金属复合离子液体包括季铵盐离子液体、咪唑盐离子液体、季鏻盐离子液体、吡啶盐离子液体中的至少一种。
[0022]根据本专利技术的一实施方式，所述铜铝双金属复合离子液体的阴离子来源包括AlCl3和CuCl。
[0023]根据本专利技术的一实施方式，所述AlCl3与CuCl的摩尔比为2:1～10:1。
[0024]根据本专利技术的一实施方式，所述季铵盐离子液体包括Et3NHCl
‑
xAlCl3‑
yCuCl；和/或，所述咪唑盐离子液体包括[Bmim]Cl
‑
xAlCl3‑
yCuCl。
[0025]根据本专利技术的一实施方式，所述电沉积铜处理的温度为20℃～50℃；和/或，所述电沉积铜处理的时间为30min～90min。
[0026]根据本专利技术的一实施方式，所述电沉积铜处理在恒电流或恒电压下进行，所述恒电流的电流密度为40mA本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超声辅助铜铝双金属复合离子液体电沉积铜的方法，其特征在于，包括：以含铜铝双金属复合离子液体的原料液为电解液，在超声频次不低于20kHz的条件下进行电沉积铜处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超声频次为20kHz～40kHz。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铜铝双金属复合离子液体包括季铵盐离子液体、咪唑盐离子液体、季鏻盐离子液体、吡啶盐离子液体中的至少一种；和/或，所述铜铝双金属复合离子液体的阴离子来源包括AlCl3和CuCl。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述AlCl3与CuCl的摩尔比为2:1～10:1；和/或，所述季铵盐离子液体包括Et3NHCl
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xAlCl3‑
yCuCl；和/或，所述咪唑盐离子液体包括[Bmim]Cl
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xAlCl3‑
yCuCl；和/或，所述原料液包括采用铜铝双金属复合离子液体催化碳四烷基化工艺外排的铜铝双金属复合离子液体废液。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电沉积铜处理的温度为20℃～50℃；和/或，所述电沉积铜处理的时间为30min～90min；和/或，所述电沉积铜处理在恒电流或恒电压下进行，所述恒电流的电流密度为40mA
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‑2～80mA
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‑2，所述恒电压的电压为
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1.5V～
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3.0V；和/或，所述电沉积铜处理过程中，所用的阴极包括不锈钢片、金属铜片、石墨片中的至少一种，和/或，所用的阳极包括铂片；所述电沉积铜处理过程中，阴极与阳极的距离为0.5cm～3.0cm。6.一种基于超声辅助电沉积铜的...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥海，欧阳萍，张睿，刘植昌，刘海燕，徐春明，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：
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