HOX在離子液體和傳統(tǒng)有機(jī)溶劑中萃取U(Ⅵ)的比較研究.pdf

1、本文以8-羥基喹啉（HOX）為萃取劑，以[C4mim][PF6]（離子液體）和CH2Cl2（傳統(tǒng)有機(jī)溶劑）為稀釋劑對(duì)鈾酰離子的萃取進(jìn)行了研究，同時(shí)比較了HOX在兩種稀釋劑中的萃取行為和機(jī)理。在UO22+/HOX/[C4mim][PF6]和UO22+/HOX/CH2Cl2兩個(gè)體系中主要研究了以下幾個(gè)方面：（1）兩個(gè)體系中萃取平衡時(shí)間的影響；（2）兩個(gè)體系中8-羥基喹啉濃度對(duì)鈾酰萃取行為的影響；（3）兩個(gè)體系中酸和鹽的影響；（4）反萃取研究

2、；（5）對(duì)這兩個(gè)體系中8-羥基喹啉萃取鈾酰機(jī)理的研究；（6）兩個(gè)體系中萃合物的表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：
　?。?） UO22+/HOX/CH2 Cl2體系在30秒內(nèi)達(dá)到萃取平衡，而在UO22+/HOX/[C4 mim][PF6]體系中則需要7分鐘，為保證兩個(gè)體系都達(dá)到萃取平衡，實(shí)驗(yàn)的萃取時(shí)間采用10分鐘。
　?。?）在UO22+/HOX/[C4mim][PF6]體系中，隨著HOX濃度的增加UO22+的萃取效率和分配比都快速增加，

3、且僅10 mmol/L8-羥基喹啉對(duì)1 mmol/L鈾酰的萃取效率就很高可以達(dá)到91%，分配比達(dá)21。而在CH2 Cl2這種傳統(tǒng)有機(jī)溶劑體系中，同等條件下的萃取效率只有55%，分配比為2。因此離子液體在HOX萃取UO22+的萃取實(shí)驗(yàn)中作為稀釋劑可以很大的提高萃取效率。
　?。?）兩種體系中HNO3、NaNO3和[C4mim][NO3]對(duì)HOX萃取鈾酰的萃取效率的影響。在UO22+/HOX/[C4mim][PF6]和UO22+/HO

4、X/CH2Cl2中隨著HNO3濃度的增加，HOX萃取鈾酰的萃取效率急速降低。NaNO3濃度的變化對(duì)兩個(gè)體系中HOX萃取鈾酰的萃取效率都沒有太大影響。隨著[C4 mim][NO3]濃度增加，UO22+/HOX/[C4 mim][PF6]中HOX萃取鈾酰的萃取效率明顯下降，而UO22+/HOX/CH2 Cl2體系中HOX萃取鈾酰的萃取效率沒有太大變化。這也表明表明：H+會(huì)降低兩個(gè)體系的萃取效率；Na+對(duì)兩個(gè)體系沒有影響；NO3-對(duì)兩個(gè)體系沒

5、有影響；[C4mim]+使UO22+/HOX/[C4mim][PF6]中UO22+萃取效率降低，而對(duì)UO22+/HOX/CH2 Cl2體系沒有影響。
　?。?）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的反萃結(jié)果顯示：硝酸可以有效的將UO22+/HOX/[C4mim][PF6]和UO22+/HOX/CH2 Cl2體系中的鈾酰離子進(jìn)行反萃。在離子液體體系中反萃效率可達(dá)90%，在傳統(tǒng)有機(jī)溶劑體系中反萃效率可達(dá)75%。因而在兩個(gè)體系中硝酸是很好的反萃劑。
　?。?

6、）由斜率法得到，HOX在兩個(gè)體系的萃合物中與UO22+的配位數(shù)都為3:1。NO3-在兩個(gè)體系中都不參與配位。UO22+/HOX/[C4mim][PF6]體系中，[PF6]-在萃取中可以參與萃合物的配位且配位數(shù)為1。因而在UO22+/HOX/[C4mim][PF6]體系中萃合物為UO2 HOX2 OX PF6，UO22+/HOX/CH2 Cl2體系中的萃合物為UO2(OX)2 HOX，這也表明在兩個(gè)體系中的萃取機(jī)理不同。
　?。?）

7、本文對(duì)兩個(gè)體系中的萃合物采取了不同表征手段，在UO22+/HOX/[C4 mim][PF6]體系中對(duì)萃合物的表征采用了紅外光譜法，其表征結(jié)果顯示[C4 mim][PF6]離子液體中在922cm-1處有HOX和UO22+相互作用的峰；在UO22+/HOX/CH2 Cl2體系中采用了結(jié)構(gòu)化學(xué)中長(zhǎng)晶體的方法進(jìn)行表征，其結(jié)果顯示該體系中萃合物確為UO2(OX)2 HOX，且萃合物中三個(gè)萃取劑與UO22+的配位不完全相同。本文成功的將結(jié)構(gòu)化學(xué)應(yīng)用