2-巰基苯并噻唑功能化離子液體構(gòu)筑的萃取體系分離鉑族金屬.pdf

1、在全球性資源緊缺以及環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重的境況下，低碳環(huán)保及有限資源的高效利用日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。儲(chǔ)量的有限性及應(yīng)用的廣泛性，決定了鉑族金屬離子的萃取回收、循環(huán)利用愈發(fā)重要。離子液體作為一種綠色無污染的有機(jī)鹽，獨(dú)特的熱力學(xué)性質(zhì)使得其被廣泛的應(yīng)用在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)，電化學(xué)，脫硫以及萃取分離領(lǐng)域并且成為當(dāng)前熱點(diǎn)研究體系之一。近年來，離子液體在鉑族金屬分離萃取體系中的應(yīng)用取得了很大的突破，同時(shí)也暴露了較大的不足，而此瓶頸轉(zhuǎn)而限制了離子液體在萃

2、取領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。常規(guī)的離子液體缺乏特定的官能團(tuán)具有較弱的鉑族金屬螯合能力，再者鉑族系金屬具有相似的物理化學(xué)特性，使得鉑族系金屬之間的分離面臨著巨大的困難。故而，發(fā)展合成兼具特定選擇性和高萃取效率的功能化離子液體成為分離鉑族金屬的有效手段之一，并亟待進(jìn)一步豐富發(fā)展。
　　2-巰基苯并噻唑功能化離子液體是將2-巰基苯并噻唑引入到普通的咪唑類離子液體的陰離子構(gòu)筑而得，合成的功能化離子液體具有較強(qiáng)的鉑族金屬的絡(luò)合能力，對(duì)鉑族金屬表現(xiàn)出良

3、好的選擇性?；谝陨?，本論文設(shè)計(jì)并合成了系列2-巰基苯并噻唑功能化離子液體，將其應(yīng)用在單個(gè)鉑族金屬（鈀，釕）離子的萃取分離并且實(shí)現(xiàn)了鈀、鉑的高效分離。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:
　　一、2-巰基苯并噻唑功能化離子液體([C10(mim)2]2+2[MBT]-)的合成以及其構(gòu)筑液液萃取體系分離鈀的研究。首先探究了一系列影響鈀萃取行為的因素，例如:2-巰基苯并噻唑功能化離子液體濃度，鹽酸濃度，氯化鈉濃度，氫離子濃度以及硝酸鈉濃度。同時(shí)，

4、詳細(xì)推斷驗(yàn)證了鈀萃取的機(jī)理并且證實(shí)了此體系為一種特殊的金屬絡(luò)合機(jī)理。除此之外，相同條件下萃取Ni(Ⅱ)，Al(Ⅲ)，Co(Ⅱ)，Pt(Ⅳ)，Ru(Ⅲ)和Rh(Ⅲ)金屬具有較低的萃取效率。采用0.5 M硫脲/1.0 M鹽酸作為反萃劑可以快速高效將鈀從疏水性離子液體相反萃出來。因此，2-巰基苯并噻唑功能化離子液體對(duì)鈀的萃取具有兼高萃取效率和高選擇性。
　　二、將2-巰基苯并噻唑功能化離子液體引入到一種新興的環(huán)境友好型濁點(diǎn)萃取體系用來從

5、水溶液中萃取釕到富集相。此濁點(diǎn)萃取體系是由TX-114作為表面活性劑和2-巰基苯并噻唑功能化離子液體([C6mim]+[2MBT])作為萃取劑構(gòu)成而得。首先研究了一系列影響釕萃取行為的因素，例如:2-巰基苯并噻唑功能化離子液體的濃度，鹽酸和硝酸的濃度，TX-114的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，TX-114的體積，氯化鈉的濃度。在優(yōu)化的條件下，釕的萃取率可以達(dá)到82％，此時(shí)體系的富集系數(shù)為40。借以Job法，紫外光譜以及紅外光譜分析詳細(xì)闡釋了釕的萃取機(jī)理，

6、系統(tǒng)性地證實(shí)了釕在濁點(diǎn)萃取過程中的金屬絡(luò)合機(jī)理。與相關(guān)的萃取釕體系比較之下，2-巰基苯并噻唑功能化離子液體參與的濁點(diǎn)萃取體系對(duì)釕表現(xiàn)出較高的萃取效率。
　　三、探究2-巰基苯并噻唑功能化離子液體為萃取劑構(gòu)筑的液液萃取體系分離鈀、鉑的過程。萃取條件的篩選優(yōu)化一萃取平衡時(shí)間，水相與有機(jī)相的體積比，2-巰基苯并噻唑功能化離子液體的濃度，鹽酸的濃度，氯化鈉的濃度。在優(yōu)化的條件下，鈀、鉑的分離系數(shù)可以達(dá)到1558，相較于類似鈀、鉑分離體系的