离子液体萃取锝和铼的研究

系统地研究离子液体对ReO_4~-和TcO_4~-的萃取。结果发现,咪唑类和季铵盐类离子液体可通过阴离子交换机理高效萃取ReO_4~-和TcO_4~-。其中,PF_6~-类离子液体对ReO_4~-和TcO_4~-的萃取效率明显高于NTf_2~-类离子液体。当阴离子相同时,离子液体阳离子侧链增长,萃取效率增大。增加水相HNO_3浓度或在水相中加入相应离子液体的阴离子可以抑制ReO_4~-和TcO_4~-的萃取。水相中加入相应离子液体的阳离子则可以促进萃取反应进行。在低酸度下,己基三丁基铵双三氟甲烷磺酰亚胺[N_(6,444)][NTf2]和1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[C_8mim][PF_6]对模拟废液中的ReO_4~-均具有很好的萃取选择性。LiNTf_2和KPF_6水溶液可以分别实现对[N_(6,444)][NTf_2]和[C_8mim][PF6]中ReO_4~-的有效反萃。     

甲醇-甲乙酮-1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐物系等压汽液相平衡数据的测定及分析

考察了离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐（[EMIM][NTf₂]）对甲醇-甲乙酮共沸物系等压汽液相平衡的影响。首先测得了101.3 kPa下甲醇-甲乙酮-[EMIM][NTf₂]三元体系的等压汽液相平衡数据,然后用非随机双液（NRTL）模型进行了关联,平均相对偏差为1.39%,表明了NRTL模型对含离子液体三元体系的良好适用性。经NRTL模型计算,在[EMIM][NTf₂]的摩尔分数为0.047时可消除甲醇-甲乙酮共沸点。实验结果表明：[EMIM][NTf₂]的加入对甲醇-甲乙酮体系表现出极强的盐效应,改变了体系的汽液相平衡,提高了甲醇对甲乙酮相对挥发度。因此[EMIM][NTf₂]可作为甲醇-甲乙酮萃取精馏的萃取剂。     

铀(VI)和磷酸三丁酯配合物在离子液体中的电化学行为研究

选择磷酸三丁酯（TBP）作为配体,考察铀酰—TBP配合物在1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺盐（[Bmim][NTf2]）离子液体的萃取及电化学行为。发现铀（VI）经过两步单电子还原为铀（IV）,且铀（V）至铀（IV）的还原电位（-2.7 V Vs.Pt）超过此体系的电化学窗口,电沉积物为U3（PO3）4,继续热处理电沉积产物约573 K时转化为UP2O7。此研究表明离子液体可能在乏燃料金属的电化学分离中表现出乐观的前景。     

基于功能化离子液体的苯丙氨酸双水相萃取性能研究

系统研究1-(N,N-二乙基氨甲酰基甲基)-3-甲基咪唑氯盐([MDCBmim]Cl),1-(N,N-二乙基氨甲酰基甲基)-3-甲基咪唑氟硼酸盐([MDCBmim]BF4)、1-丁基-3-甲基咪唑氟硼酸盐([Bmim]BF4)3种离子液体的双水相体系对苯丙氨酸的萃取性能.考察了影响萃取过程的主要因素如pH、离子液体和磷酸盐的用量、体系温度.研究结果表明,功能化离子液体双水相体系对苯丙氨酸的萃取性能远好于常规离子液体.当pH=13时,在[MDCBmim]Cl/K2HPO4双水相体系中,苯丙氨酸的分配系数最高可达130,对其分配系数顺序为:[MDCBmim]Cl>[MDCBmim]BF4>[Bmim]BF4.     

EMIMTFSI离子液体用于中温ZEBRA电池的研究

传统的Na/金属氯化物电池(ZEBRA)由于使用了氯铝酸钠(Na Al Cl4)作为阴极电解质(熔点157℃),往往在较高温度(270~350℃)下才能运行。本文通过把三氟甲磺酸钠(Na CF3SO3)溶于1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(EMIMTFSI)离子液体中,配制0.2 mol/L的Na CF3SO3离子液体电解质。使用循环伏安法、热分析法分别测试离子液体电解质的电化学窗口、热稳定性。最后,以Na Cl包覆的泡沫铜作为电池正极,用玻璃封接的方法组装平板化的试验用Na/CuCl_2电池,并测试电池性能。实验结果表明:用离子液体电解质来替代传统的NaAlCl_4电解质有着很高的可行性与研究价值,组装的平板Na/CuCl_2电池可在175℃条件下稳定运行,表现出较好的电化学性能。     

双离子液体富集结合原子吸收测定植物中痕量锂

分别以憎水性离子液体1,3-二辛基咪唑六氟磷酸盐、亲水性离子液体溴化1-丁基-3-甲基咪唑和4-甲基-10-羟基苯并喹啉作为萃取介质、缔合剂和螯合剂,建立双离子液体锂绿色萃取分离新体系。在氢氧化钠溶液中,锂离子可与4-甲基-10-羟基苯并喹啉和1-丁基-3-甲基咪唑阳离子发生反应,生成稳定的螯合-离子缔合物而被萃取进入憎水性的离子液体相;加入硫酸钠可将此缔合物迅速分解使锂离子重新回到水相。最佳条件下,锂的一次萃取率和反萃率分别为95.5%和99.8%,富集倍数超过50倍。研究表明,1,3-二辛基咪唑六氟磷酸盐经过20次锂的萃取和反萃,其萃取率仍保持在99.1%以上,说明离子液体具有良好的重复利用性。双离子液体绿色萃取结合原子吸收光度法已成功应用于植物中超痕量锂的检测,方法的检出限为0.1μg/g,加标回收率在97.0%～102.5%。     

高温条件下高分子材料与离子液体气体分离复合膜的合成及特性表征研究

研究了高温条件下用聚苯并咪唑(PBI)、聚酰亚胺(PI)与离子液体1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐([C4mim][NTf2])制备不同组分的高分子复合膜的合成方法,并用SEM、TGA、DMTA测试了各复合膜的机械稳定性、抗拉强度、热稳定性以及表面形态.实验结果表明,PBI-[C4mim][NTf2]复合膜在100~200℃,PI-[C4mim][NTf2]复合膜在100~300℃范围内结构稳定、致密,具有足够的机械及热稳定性,适用于制备在高温下能够保持结构稳定并提供良好气体分离率及经济适用通过率的高分子膜.     

几种酯酮型双冠醚对苦味酸钾的萃取性能研究

本文用斜率法研究了五种酯酮型双(4’-苯并-15-冠-5)对苦味酸钾(KPi)的萃取性能,结果表明,五种双冠醚与 K~+均以2:1(冠醚单元:K~+)形式络合,萃取平衡常数 log K_e 值分别为:5.68,5.26,5.19,4.97和4.93。用饱和法验证了了萃合物的组成,其结果与斜率法一致。     

离子液体萃取分离石脑油中芳烃的理论计算与试验验证

以苯-环己烷为模型体系,基于COSMO-RS模型研究多种离子液体阴、阳离子对分离性能的影响,以萃取性能指数作为评价指标优选出1-丁基-3-甲基咪唑四氯化铁([Bmim][FeCl₄])萃取剂,并对[Bmim][FeCl₄]与苯、环己烷的弱相互作用进行探究。合成[Bmim][FeCl₄]离子液体,并用于苯-环己烷体系的萃取分离,证实该离子液体对石脑油中的芳烃具有良好的萃取分离效果,采用NRTL模型对[Bmim][FeCl₄]-苯-环己烷体系的二元交互作用参数进行拟合。结果表明：离子液体[Bmim][FeCl₄]选择性萃取分离芳烃主要依靠咪唑阳离子与芳烃之间的π-π相互作用;相较于环丁砜,该离子液体对于苯-环己烷体系具有更大的两相区,易于苯-环己烷体系的分离;针对芳烃质量分数为0.1的原料,其芳烃分配系数、萃取选择性、萃取性能指数分别可达0.770、19.73和15.19;NRTL模型对该三元体系预测效果较好,均方根偏差为1.14%。     

双冠醚的研究.Ⅱ.酮型、烃型和醇型双(4′-苯并-15-冠-5)与碱金属苦味酸盐相作用的吸收光谱

用光谱法研究了酮型,烃型和醇型三个系列双(4′—苯并—15—冠—5)与碱金属苦味酸盐在四氢呋喃溶液中的格络作用.△λ_(max)数据表明,这些双(4′—苯并—15—冠—5)与Na~+的络合作用很弱,与相应的单苯并—15—冠—5类似,但对K~+、Rb~+则有较大的络合能力。三个系列双(4′—苯并—15—冠—s)与离子半径较大的碱金属离子络合时,倾向于生成冠醚环与离子化学计量为2:1 的夹心络合物。生成这种2:l络合物的络合能力大小的顺序分别是3>2>1和K~+>Rb~+>CS~+.络合能力小的酮型双(4′—苯并—15—冠—5)(1)与离子半径大大的CS~+并不生成2:1络合物;相反,醇型双(4′—苯并—15—冠—5)(3)则不但容易与K~+、Rb~+,而且还可以与Cs~+生成2:1络合物。在所有考查过的双冠醚中,以3a对KPi的络合能力最大,它在Cr/K~+摩尔比为2:1时就已生成2:1夹心络合物。这可能是由于3a在浓度很小的条件下,分子内的二个羟基之间形成了氢键之故。有多数体况下当双冠醚与较大的碱金属离子相作用时,在较大的Cr/M~+比的范围内,1:1 和2:1两种组成的络合物同时存在于同一体系中.在高Cr/M~+比时,除了生成分子内2:1夹心络合物外,分子间2:1夹心络合物的生成也是可能的。     

在离子液体介质中三氯化铟催化缩醛和缩酮反应的研究

以离子液体为介质研究了三氯化铟催化的缩醛与缩酮反应.在较为适宜的离子液体四氟硼酸1-甲基-3-丁基咪唑盐([BMIm]BF4)中,多种芳香和脂肪族羰基化合物都以适中至高的转化率得到相应的缩醛和缩酮产物.向InCl3/[BMIm]BF4体系中加入溴化1-甲基-3-(2-磺酸钠乙基)咪唑盐后,此复合体系在苯甲醛和甲醇缩合反应中可以至少重复使用5次而保持较高的催化活性.     

毛细管电泳分离氟西汀对映体

文章建立了在毛细管电泳中以离子液体三甲基羟乙基双三氟甲磺酰亚胺盐(HOEtN1,1,1NTF2)和羧甲基-β-环糊精(CM-β-CD)联用分离氟西汀对映体的毛细管电泳新方法。在检测波长为226nm,高差为10cm,进样10s的条件下,考察了CM-β-CD的浓度、HOEtN1,1,1NTF2、背景缓冲液及其pH值、分离电压等实验条件对氟西汀对映体拆分的影响。获得了氟西汀对映体分离的最佳实验条件为:在15mmol/L pH值为8.5磷酸盐缓冲液中添加30mmol/L HOEtN1,1,1NTF2和10g/L CM-β-CD,分离电压为20kV。在最佳实验条件下,氟西汀对映体在11min内实现了基线分离,分离度为2.33。该方法操作简便、分析快速、分离效果好,适用于分离氟西汀对映体。     

N-轴套索冠醚 Ⅱ.N-(2-对甲苯磺酰胺基乙基)单氮冠醚的合成法研究和质谱

研究了N-对甲苯磺酰基乙二胺与相应多甘醇二碘化物的N-烷基化环化反应和N-(2-对甲苯磺酰胺基乙基)二乙醇胺与相应多甘醇二对甲苯磺酸酯的O-烷基化环化反应,并进行了比较。表明,由前—反应可制得N-(2-对甲苯磺酰胺基乙基)单氮-12-冠-4和-15-冠-5,但未能获得更大环腔的N-(2-对甲苯磺酰胺基乙基)单氮-18-冠-6;由后—反应,均能以良好产率合成出上述3个冠醚.考查了这类新冠醚的质谱,讨论了主要碎片离子生成的途径及其相关的裂解规律。     

甲醇-苯-离子液体等压汽液平衡数据的测定

在101.32 kPa下,用改进的Othmer釜测定了甲醇-苯与三种离子液体的三元物系的等压汽液平衡数据,即甲醇-苯-1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([EMIM]BF4),甲醇-苯-1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4),甲醇-苯-1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([OMIM]BF4)。实验结果表明,加入离子液体可以使汽液平衡线偏离甲醇-苯二组分物系的汽液平衡线,离子液体摩尔分数越大,偏离程度越大。[OMIM]BF4表现出明显的盐析效应,使甲醇对苯的相对挥发度发生改变,消除了甲醇—苯物系的共沸点。离子液体对甲醇的盐析效应顺序为：[OMIM]BF4 >[BMIM]BF4 >[EMIM]BF4。因此[OMIM]BF4 可以作为甲醇-苯物系萃取精馏的溶剂。     

七种碘乙酰基苯并-15-冠-5络合物的合成

本文作者合成了七种碘乙酰基苯并-15-冠-5与NaI,KI,NaSCN,NaClO_4,KClO_4,NaOC_6H_2(NO_2)_3和KOC_6H_2(NO_2)_3的新的固体冠醚合物,并通过测定其红外光谱和元素分析及熔点等确定了它们的组成。     

疏水性离子液体对含Cu~(2+)废水萃取性能的研究

制备了1-烷基3-甲基咪唑六氟磷酸盐[C_nMIm]PF_6(n=2,4,6)离子液体,以Cu~(2+)为对象,采用紫外光谱分析为检测方法,研究了不同离子液体对重金属离子的萃取性能,研究了螫合剂、萃取平衡时间、溶液pH、离子液体侧链长度、助溶剂以及离子液体用量等因素对萃取重金属的影响.结果表明,螯合剂对离子液体萃取重金属能力影响很大.当体系中未加入螯合剂时,离子液体对Cu~(2+)的萃取率仅为2%左右;而随着螯合剂双硫腙的加入,其萃取效率均达91%以上.3种离子液体中,以[C_6MIm]PF_6的萃取效率最好.同时离子液体在萃取重金属离子过程中,表现出很强的pH摆动效应,当pH2时,Cu~(2+)的萃取率均小于2%,而当pH8时,Cu~(2+)的萃取率均高于90%.利用这一摆动效应,可将Cu~(2+)从废水中分离出来.     

双冠醚的研究：Ⅳ.仲胺型双冠醚及其聚合物的合成及表征

六种用芳(杂)环桥联的席夫碱型双-(苯并15-冠-5)经硼氢化钠甲醇溶液还原制得六种新的仲胺型双(苯并15-冠-5),并用溶液萃取法比较了它们的络合性质. 使覆盖在SiO_2表面上的低分子量的环氧树脂与双冠醚2d的二氯甲烷溶液作用得到含有双冠醚结构单元的冠醚聚合物,并研究了后者对碱金属离子的络合容量.     

离子液体-中空纤维膜液相微萃取-高效液相色谱法快速测定卷烟烟气中的苯并[a]芘

将中空纤维膜液相微萃取技术与高效液相色谱-荧光检测器相结合,建立卷烟烟气中苯并[a]芘的分析检测新方法.以疏水性离子液体1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([OMIM]PF6)作萃取剂,十一烷酸乙腈溶液作为液膜支持相溶剂,在最佳实验条件下,萃取平衡可在3 min内完成.苯并[a]芘浓度在0.1~20.0ng/mL范围内与其色谱峰面积呈良好的线性关系,相关系数R2=0.999 4,检出限为0.05ng/mL.该方法已成功应用于卷烟烟气中苯并[a]芘的分析检测,回收率为93.6%~102.4%,相对标准偏差为2.7%~4.8%.     

3-甲基-N-丁基吡啶三氟甲基磺酸酰亚胺盐与醇类溶剂的二元混合体系的电导率性质研究

本文设计合成了一种新型疏水性离子液体——3-甲基-N-丁基吡啶甲基磺酸酰亚胺盐（[C4M3Py][NTf2]）,并进行了表征,测量了这种离子液体分别与甲醇、乙醇、异丙醇所组成的3种混合体系的电导率值。结果显示混合体系的电导率与纯离子液体的电导率相比有显著的增大趋势,三种混合体系的电导率强度顺序为k（[C4M3Py][NTf2]＋甲醇）〉k（[C4M3Py][NTf2]＋乙醇）〉k（[C4M3Py][NTf2]＋异丙醇）,并用Castell-Amis经验方程对离子液体浓度与混合体系电导率之间的关系进行了描述。     

4-氧代庚二酰胺在离子液体中对铀的萃取行为研究

以1-甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐离子液体([C_4mim][PF_6])为稀释剂,研究了N,N,N′,N′-四辛基-4-氧代庚二酰胺(TOOHA)萃取剂对U(VI)的萃取行为。动力学试验研究表明,该萃取体系可以在10 min内对U(VI)达到萃取平衡。在最佳相比1.5∶1条件下,研究了该萃取体系对U(VI)的萃取机理,实验结果显示U(VI)的分配比随着水相中KPF_6、KCl和[C_4mim][Cl]的浓度增加而呈现不同的变化,表明该萃取体系萃取U(VI)是以阳离子交换机理进行的。斜率分析表明,萃取剂TOOHA与U(VI)是以2∶1配位的,同时降低温度有助于U(VI)的萃取。