硝酸体系中双功能离子液体萃取剂[A336][CA-12]/[A336][CA-100]萃取稀土的机理研究

研究了双功能离子液体萃取剂[A336][CA-12]/[A336][CA-100]在HNO3体系中对稀土的萃取性能。通过与有机羧酸类萃取剂CA-12/CA-100及中性有机膦(磷)类萃取剂TBP和P350的比较得知,在相同条件下,萃取能力按如下顺序降低:[A336][CA-12]/[A336][CA-100]>CA-12/CA-100>P350>TBP。利用斜率法探讨了[A336][CA-12]/[A336][CA-100]萃取稀土的机理和反应方程式,表明双功能离子液体萃取剂[A336][CA-12]/[A336][CA-100]在HNO3体系中对稀土萃取符合离子络合机理。同时考察了萃取时间以及温度对萃取性能的影响。结果显示,双功能离子液体萃取剂[A336][CA-12]/[A336][CA-100]在HNO3体系中萃取稀土是快速平衡的放热反应。而循环和反萃实验说明双功能离子液体萃取剂[A336][CA-12]/[A336][CA-100]稳定性好,易反萃,是一种富集分离稀土的优良萃取剂。

离子液体复合萃取剂选择性萃取尼古丁的研究及DFT计算

针对离子液体在萃取分离应用中存在的黏度大且不利于目标物分离的问题,提出了离子液体-水复合萃取剂的策略,用以萃取烟草净油中的尼古丁。考察了纯离子液体和离子液体-水复合萃取剂对尼古丁的萃取率。其中[EMIm][BF_(4)]和[EMIm][BF_(4)]-水复合萃取剂对尼古丁的萃取率较高,分别为97.8%和96.5%。同时,分析了离子液体、水以及尼古丁的相互作用。考察[EMIm][BF_(4)]-水复合萃取剂中离子液体含量、萃取时间和萃取温度对尼古丁萃取率的影响。在最佳萃取条件下,测试了离子液体对尼古丁的循环萃取性能。结果表明,[EMIm][BF_(4)]-水复合萃取剂在进行5次循环萃取后对尼古丁的萃取率仍然高达93.4%,且[EMIm][BF_(4)]的回收率在96%以上。最后分析了[EMIm][BF_(4)]-水与尼古丁和三种主要杂质(新植二烯、十六酸乙酯和亚麻酸)的相互作用强度,解释了[EMIm][BF_(4)]-水复合萃取剂对尼古丁具有良好选择性的原因。

离子液体和表面活性剂形成的双水相及其萃取性能

绘制了阳离子表面活性剂/离子液体/水三元体系20℃时的相图。用浊度法确定了相图内不同区域的边界范围,发现相图内靠近水角存在一较大的双水相区域。在双水相区域内选取一系列取样点配制样品,考察了质量比、温度和有机物对双水相的影响和双水相对辣椒色素萃取的分离效果。结果表明,在5℃～25℃内,温度对双水相影响较小;较佳双水相萃取体系组成NPTAB r与[Bmim][BF4]质量比约为2∶1。

双阳离子液体分离甲苯-正庚烷共沸体系——综合实验的设计与探索

构建了一种全新的专业设计型实验体系:双阳离子液体的制备及萃取分离甲苯-正庚烷共沸体系。合成并表征新型“绿色溶剂”双阳离子液体;以双阳离子液体作为萃取剂,测定其对甲苯-正庚烷共沸体系的分离能力并进行相图绘制。通过该综合实验教学,既促进学生对多学科基础知识的掌握,又能激发学生科研探索兴趣,培养其绿色化学意识与理念。

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.

磺酸功能化聚合离子液体基磁性吸附剂的制备及对敌草快的萃取

有效萃取复杂食品样品中的极性污染物是实现其准确测定的瓶颈,也是食品安全分析的难点。针对污染物的结构特点,设计和发展能与之产生特定作用的新型材料是高效萃取的关键。敌草快是一种广谱性除草剂,为碱性的阳离子有机化合物。该文以1-乙烯基咪唑和1,3-丙磺酸内酯为原料合成了磺酸功能化的离子液体,通过自由基聚合反应,将其固载至磁性纳米颗粒表面,得到磺酸功能化的聚(1-乙烯基-3-丙基磺酸基咪唑氯盐)修饰的磁性纳米颗粒(Poly([VPImi-SOH][Cl])-MP)。采用红外光谱、扫描电镜、振动样品磁强计和热重分析等对其结构、形貌和磁性进行了表征。将其作为磁性固相萃取的吸附剂,萃取青菜中的敌草快。磺酸基的功能化使Poly([VPImi-SOH][Cl])-MP的表面在一定pH下带有丰富的负电荷,与敌草快之间产生强的静电吸引作用,可实现对敌草快的有效萃取。对影响萃取效率的各种参数如溶液pH、吸附剂质量、吸附时间、解吸剂种类和体积等进行了优化。在优化条件下,结合磁性固相萃取和高效液相色谱技术,对方法的性能及适用性进行了考察。敌草快在0.2~20μg/g内具有良好的线性(r=0.9981),检出限(S/N=3)和定量限(S/N=10)分别为0.09μg/g和0.2μg/g;3个水平(0.5、1.0和2.5μg/g)下的加标回收率为82.7%~97.5%,相对标准偏差为2.8%~5.0%(n=3)。结果表明,磺酸功能化的Poly([VPImi-SOH][Cl])-MP能快速、有效地萃取敌草快,建立的方法能用于青菜中敌草快的准确测定。

季膦盐离子液体/表面活性剂/盐双水相的性质及萃取效果研究

向水相中加入有机物或盐,在一定组成范围内,可以形成密度不同的两相,即双水相,目前在生物萃取领域有广泛的应用。离子液体/表面活性剂体系的双水相体系符合绿色化学的要求,而且目前研究尚不多见。采用离子液体四丁基膦氯化铁盐、十四烷基三丁基膦氯化铁盐([P4444]FeCl_(4)、[P44414]FeCl_(4))和两种表面活性剂十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠(SDS、SDBS)及柠檬酸钠混合形成双水相体系,并绘制了[P4444]FeCl_(4)([P44414]FeCl_(4))/SDS(SDBS)/盐4个体系的相图,用粒度测试研究发现,双水相的上相粒度约为60~80 nm,下相粒度太小而未能检测出来。使用紫外-可见分光光度法研究了双水相体系对不同性质染料的萃取效果。结果表明,离子液体的疏水链长度和表面活性剂疏水链上存在苯环与否都对体系中双水相的区域产生影响。4个双水相体系都对水溶性染料有很好的萃取作用,但是对油溶性染料萃取效果不佳。此项研究促进了离子液体在化学分离领域的开发利用。

基于COSMO-SAC模型的离子液体萃取剂的选择

COSMO-SAC模型是计算无限稀释活度因子的一种有效方法,只需知道分子结构,即可进行有机物或离子液体的无限稀释活度因子计算。COSMO-SAC模型中最耗时的计算步骤是产生σ-图谱(σ-profile)的量子化学计算。利用Materials Studio软件中的DMol3模块,建立了包含32种离子液体阴离子和191种离子液体阳离子的σ-图谱数据库。利用σ-图谱数据库和COSMO-SAC模型,针对离子液体液液萃取过程,提出了离子液体萃取剂的计算机辅助分子设计方法。以乙醇-乙酸乙酯体系为研究对象,选择了适宜的离子液体萃取剂,采用乙醇-乙酸乙酯-离子液体三元体系的液液平衡文献数据进行了验证。

阳离子表面活性剂Aliquat 336对水中双酚A的浊点萃取及作用机制

研究了阳离子表面活性剂Aliquat 336(三辛基甲基氯化铵)浊点萃取水中双酚A(BPA)后以高效液相色谱测定的方法。探讨了Aliquat 336与Na2SO4/NaCl用量、pH值、萃取时间等因素对萃取效果的影响,经条件实验选定各因素水平如下:0.8 g/L Aliquat 336,4.0 g/L Na2SO4,超声萃取15 min,pH和对萃取影响不大,故不予调节。结果表明:在此选定条件下,本方法富集效率高(BPA在胶束相-水相分配系数达104),萃取效率稳定(相对标准偏差均小于10%),其对BPA在不同水质、不同加标浓度下的回收率均大于90%,去离子水中检出限为0.34μg/L。本方法操作简单、方便、成本低,易于推广。同时以胶束粒径与Zeta电位分析等确证盐含量对阳离子表面活性剂胶束形成的决定性作用,并结合影响因子分析,推测Aliquat 336浊点萃取过程中BPA可能存在静电作用、阳离子-π键等疏水分配以外的作用机制。

功能性离子液体在金属萃取分离中的研究进展

近年来,离子液体在金属萃取领域的研究受到广泛关注,主要集中在两个方面,一是疏水性离子液体作为"绿色"溶剂用于金属离子萃取;二是带有官能团的功能性离子液体作为萃取剂用于金属离子萃取,其中,后者是目前研究的热点。本文主要对近年来功能性离子液体萃取分离放射性金属、重金属和稀土金属等研究进行综述,并对其未来发展进行了展望。

咪唑型功能离子液体合成及其对铀(Ⅵ)的萃取

通过在阳离子结构中引入铀酰离子萃取剂磷酸三丁酯(TBP)的功能结构,设计合成了两种咪唑型离子液体,使该离子液体在硝酸介质中萃取铀酰离子时,既是稀释剂又具有萃取剂功能。利用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振(1 H NMR)和元素分析,对合成的离子液体结构进行了确认,并对硝酸介质中萃取铀酰离子进行了初步研究。结果表明:室温条件下,所合成的具有特定功能的离子液体可在硝酸介质中萃取铀酰离子,萃取率可达90%以上。

离子液体双水相萃取-蒸气发生原子荧光法测定痕量镉

研究了离子液体1-异戊基-3-甲基咪唑溴代盐-K2HPO4-水双水相体系对镉-双硫腙络合物的萃取性能,建立了测定痕量镉的蒸气发生-原子荧光光谱法。经离子液体双水相萃取后,在离子液体相中的镉-双硫腙络合物经酸化后可直接与还原剂(NaBH4)混合进行蒸气发生反应,并经气液分离后将蒸气引入原子化器中进行原子荧光检测,离子液体的存在不影响蒸气发生过程。考察了双水相系统的组成以及相关实验条件对镉-双硫腙络合物萃取的影响。在最佳实验条件下,样品体积为1mL时,测定痕量镉的线性范围为0.25～5.0μg/L,检出限为0.07μg/L;相对标准偏差为3.4%(n=9,2.0μg/LCd2+)。用国家标准物质GBW08608(水中镉、铬、铜、镍、铅、锌成分分析标准物质)验证了方法的准确性,并对实际水样中的痕量镉进行了测定。

烷基膦酸功能型离子液体合成、表征及对铀(Ⅵ)的萃取性能

以咪唑和吡啶作为阳离子基体,设计合成了3种具有烷基膦酸功能基团的功能型离子液体,利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、核磁共振氢谱(1H NMR)和元素分析对离子液体的结构进行了确认,测定了离子液体的相转变温度、热稳定性、密度和黏度等物理性能,并对硝酸介质中萃取铀酰离子进行了研究.结果表明,所制备的功能离子液体可同时作为稀释剂和萃取剂,在室温环境下实现对铀(Ⅵ)的萃取,萃取率可达到90%以上.

萃取精馏中离子液体萃取剂的研究进展

离子液体的低熔点和不挥发等特点使其较传统的萃取精馏萃取剂具有先天的优势,具有广泛的应用前景。本文介绍了离子液体作为萃取精馏萃取剂的研究进展,综述了汽液平衡法、无限稀释活度系数法等筛选离子液体萃取剂方法的研究成果以及目前用于计算含离子液体体系的相平衡模型研究进展,分析了离子液体萃取剂用于实用仍存在的问题,并展望了今后的研究方向。

离子液体双水相技术萃取头孢呋辛酯及其机理探究

通过研究离子液体四氟硼酸1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]BF4)-Na2CO3双水相体系对头孢呋辛酯的萃取性能,建立了萃取环境水样中头孢呋辛酯的双水相法。考察了双水相体系组成及相关条件对萃取率的影响,并对其萃取作用力及萃取机制进行了探索。结果表明,Na2CO3用量为0.8～2.0 g,[Bmim]BF4用量为1～2 mL时,随着二者用量的增加,萃取率有所增加。与[Bmim]Cl/Na2CO3双水相体系相比,[Bmim]BF4/Na2CO3双水相体系更适于萃取头孢呋辛酯。热力学参数ΔG°T<0,ΔH°T>0,ΔS°T>0,说明萃取过程的主要推动力为疏水性相互作用。在最佳萃取条件下,用此方法萃取环境水样中的头孢呋辛酯,二次萃取率大于93%,重现性好。整个萃取过程快速、高效且无乳化现象。

双叔胺新型离子缔合萃取剂研究

设计并合成了 5个烷基苯系列共 1 6个“Y”形结构的新双叔胺化合物 ,通过元素分析、红外、核磁共振及质谱证明了其结构 .对硫酸的萃取实验结果表明 ,多数品种比常用萃取剂三辛胺在萃取效能上有较大提高 ,其中最佳者萃取率和抱酸量分别提高了 4 2 .1 %和 2 6.1 % .

含磷硫双功能团萃取剂的合成及其萃取性能的研究

合成了９种烷硫基烷基二烷基膦酸酯（Ｒ＇Ｏ）＿２Ｐ（Ｏ）（ＣＨ＿２）＿ｎＳＲ″，研究了它们从盐酸和硝酸溶液中对几种软、硬酸金属离子的萃取及取代基对萃取性能的影响。结果表明，这类萃取剂对软酸和硬酸金属离子如Ｐｄ（Ⅱ）和Ｕ（Ⅵ）均有良好的萃取能力，而对交界酸金属离子如Ｒｈ（Ⅲ）、Ｃｄ（Ⅱ）等几乎不萃取。萃取剂分子中，烷撑基（（ＣＨ＿２）＿ｎ）中的碳原子数ｎ是影响其萃取能力的主要因素，而取代基Ｒ＇和Ｒ″的大小，对其萃取能力的影响较小。

功能性离子液体[A336][Cyanex272]萃取分离宏量钨钼实验研究

为考察功能性离子液体三辛基甲基氯化铵二(2,4,4-三甲基戊基)膦酸盐[A336][Cyanex272]对高钼钨溶液中钨钼的萃取分离效果,以某工业料液(含16.27 g/L WO_(3)、9.10 g/L Mo)的模拟溶液为研究对象,详细研究了初始pH值、萃取剂浓度、O/A比等因素对钨钼分离的影响。实验结果表明,在水相初始pH值为6.0、[A336][Cyanex272]浓度为0.10 mol/L、O/A比为2.5:1的条件下,分离系数高达43.34。利用0.025 mol/L NaHCO_(3)溶液对负载有机相进行洗涤,钨可得到进一步富集,WO_(3)/Mo质量比从15.76增加到33.26;后续利用0.4 mol/L NaHCO_(3)溶液进行反萃,钼的反萃率接近100%,而钨的反萃率也高达80%以上。说明[A336][Cyanex272]可以有效地处理实际高钼钨溶液,其分离效果良好,并且反萃性能优异,是一种有工业应用潜力的萃取剂。

双酸性离子液体用于FCC汽油氧化萃取脱硫研究

制备了一种兼具Bronsted酸性和Lewis酸性的新型双酸性离子液体[Hnmp]Cl/FeCl3,并以其为萃取剂和催化剂,对模拟汽油脱硫进行了研究。结果表明,在V(模拟汽油)=5mL、双氧水用量为n(H_2O_2)/n(S)=8、反应温度为50℃、反应时间为40min、离子液体用量为0.8g的最优工艺条件下,模拟汽油脱硫率可达97.4%,FCC汽油脱硫率可达84.7%,说明该离子液体具有较好的重复使用能力。

固定化离子液体固相萃取-电化学联用测定痕量双酚A

以咪唑改性的苯乙烯型大孔树脂填料制备固相萃取小柱,进行固定化离子液体固相萃取,结合β-环糊精修饰离子液体碳糊电极,发展痕量双酚A的电化学联用快速检测技术。实验优化影响萃取效率的因素,获得最佳萃取条件（萃取填料用量0.4 g,样品体积200 m L,上样液p H 7.0,5 m L甲醇为洗脱溶剂,萃取流速4.5 m L/min）。测得固定化离子液体树脂对双酚A的最大吸附容量为10.1 mg/g,富集倍数为40倍。双酚A的浓度线性范围在2.3-228μg/L,检出限为0.95μg/L。联用方法灵敏、实用性强,用于实际样品中双酚A分析,结果与HPLC方法一致。