【摘 要】
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作为一种新型溶剂,离子液体有望代替传统的有机溶剂用于重金属离子的捕集.近年来的研究表明,离子液体作为一种良好的溶剂在重金属离子捕集和分离等方面已表现出良好的应用前景.本文针对疏水性离子液体捕集重金属离子,以四甲基胍为原料,通过烷基化反应与阴离子交换反应,合成了一系列阳离子为胍,阴离子为NTf2的疏水性离子液体,核磁(NMR)和红外(IR)证实合成的离子液体为目标离子液体.实验测试了离子液体在25-
【机 构】
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华东理工大学,上海市徐汇区梅陇路130号,200237
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作为一种新型溶剂,离子液体有望代替传统的有机溶剂用于重金属离子的捕集.近年来的研究表明,离子液体作为一种良好的溶剂在重金属离子捕集和分离等方面已表现出良好的应用前景.本文针对疏水性离子液体捕集重金属离子,以四甲基胍为原料,通过烷基化反应与阴离子交换反应,合成了一系列阳离子为胍,阴离子为NTf2的疏水性离子液体,核磁(NMR)和红外(IR)证实合成的离子液体为目标离子液体.实验测试了离子液体在25-50℃温度范围内粘度等数据,实验结果表明该种类的离子液体粘度很低,在常温下为20cp左右,并且随着温度降低,烷基链长的增加,离子液体的粘度增大.在合成疏水性离子液体的性质研究基础上,考察其在室温下对重金属离子的萃取捕集能力.分别从金属元素种类、离子液体与金属水溶液体积比、碳链长度、萃取时间、溶液中无机盐NaCl 的含量以及溶液的pH 等因素研究了离子液体对金属离子捕集效果.结果表明,在研究的五种金属离子(Fe3+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Zn2+)中,该离子液体对Fe3+萃取效果最好,达到90%左右,而其他四种金属离子的萃取率只有35%左右,实现了对Fe3+的选择性萃取.研究发现,当溶液pH=1 时,该胍类离子液体对Fe3+的萃取率只有4.7%,可通过调节溶液的pH 实现离子液体的重复利用.量化计算表明,离子液体与金属铁离子之间具有较强的相互作用能.理论与实验证明,胍类离子液体对Fe3+的萃取存在“离子对”的作用机制.
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