室温离子液体作为新型媒介用于金属离子的液液萃取

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1、郑州大学研究生院GraduateSchoolofZhengzhouUniversity高等分离工程AdvancedSeparationProcess课程翻译姓名：陈慧领学号：201312232739专业：化学工艺室温离子液体作为新型媒介用于金属离子的液/液萃取摘要室温离子液体(RTILs)已经在有机合成、溶剂提取和电化学中被用于新型溶媒来替代传统易挥发的有机溶剂。一些离子液体的疏水和不溶于水的特性使它们能够被应用于一些疏水性化合物的溶剂提取。在这篇文章中，一种有代表性的室温离子液体，1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[C4mim][PF6]，作为一种替代溶媒被用于研究重金属离子的液/液萃取。

2、双硫腙作为金属螯合剂与重金属离子形成中性金属-双硫腙螯合物，从而把金属离子从水溶液中萃取到[C4mim][PF6]中。这种萃取能够实现应归功于金属配合物在[C4mim][PF6]相和水相中的高分配比。由于金属配合物在[C4mim][PF6]相和水相中的分配比与pH有很大关系，金属配合物萃取效率可以通过调节萃取体系的pH值来控制。因此，重金属离子在[C4mim][PF6]和水溶液两相中的萃取、分离和富集都可以通过控制萃取体系的pH值来实现。初步研究结果表明，[C4mim][PF6]作为传统有机溶剂的替代品在重金属的萃取中的应用是很有前景的。关键词室温离子液体；1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐

3、；溶剂萃取；金属离子的萃取；金属离子的富集1.引言室温离子液体(RTILs)由于其独特的化学及物理特性[17–21]和它们在合成[1–11]、分离[12–14]及电化学[15,16]中的占有有前景的地位已经引起人们越来越多的关注。RTILs能够广泛的溶解有机化合物、有机金属化合物和无机化合物。而且，它们没有检测到的蒸汽压以及它们有相对的热力学稳定性。所以，室温离子液体没有由于挥发造成的溶剂损失。这就避免了在传统有机溶剂中由于挥发造成的环境和安全问题。因此，它们被推荐为替代那些一般有毒、易燃并且易挥发的传统溶剂的新型溶剂体系。人们认为室温离子液体有望成为“绿色化学”[22,23]的替代反应介

4、质。最近，室温离子液体在分析化学中的应用也开始引起人们的注意[12,14,24–28]。在用RTILs萃取金属离子的最初的工作中，几个研究组提出用冠醚从水相中萃取一价和二价离子[29–31]。RTILs随后又进一步应用到重金属离子的萃取。Rogers和他的同事把硫脲、硫醚和尿素混合进衍生的咪唑阳离子中并且用这些功能化的离子液体作为萃取Hg2+和Cd2+[32]的萃取剂。在那篇报告中，用较便宜的离子液体获得了低分配比，例如，用1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐作为Hg2+和Cd2+的萃取剂。当把功能化的离子液体加入[C4mim][PF6]中后分配比大大提高了。因此，功能化的离子液体充当了萃取剂

5、和疏水相的角色。Rogers和他的同事也采用放射示踪技术[33]利用[C4mim][PF6]与有机和无机萃取剂来萃取重金属离子。因此，我们应该深入开发为重金属离子的萃取中这些新媒介分析应用。在这项工作中，双硫腙，一种在分析应用在备受欢迎的有机螯合剂，与离子液体[C4mim][PF6]被用作重金属离子液液萃取的有机萃取剂。用可见光光谱仪观察双硫腙和金属–双硫腙配合物的光谱来检测金属配合物的形成。然后用原子吸收光谱法（AA）而不是同位素示踪剂[33]来测定不同条件下金属离子液液萃取的效率。为了评估室温离子液体在液-液萃取重金属离子中替代传统挥发性有机化合物(VOCs)的潜在应用，我们对挥发性有

6、机化合物和离子液体萃取金属离子进行了比较。2.实验部分2.1试剂二氯甲烷，乙腈（ACN），乙酸乙酯，3-（羟甲基）-氨基甲烷，柠檬酸，缓冲区的标准和默克(Darmstadt,Germany)提供的所有金属离子标准溶液(1000ppm)。从Riedel-deHaen(Sleeze,德国)得到双硫腙和从TEDIA(Fairfield,OH,美国)获得1-氯丁烷。1-甲基咪唑是由ACROSS提供（比利时）而六氟磷酸钾由ProChem(Rockford,IL,USA)提供。氢氧化钠和酸酐硫酸镁从Hanawa（大阪，日本）获得。2.2实验仪器用Perkin-ElmerAA3110(Uerlingen

7、,Germany)测定原子吸收。用Cary3E（Varian，PaloAlto，CA，USA）测定紫外光谱。离子液体的纯度是由200MHzNMR的Varian核磁共振光谱测定的。岛津（日本东京）LC-10AT泵配有一个SPD-10A紫外可见探测器和HYPERSIL（安捷伦，帕洛阿尔托，CA，USA）消耗臭氧层物质的5米，4.6mm×250mm的柱是用来确定在水相中的1-丁基-3-甲基咪唑的含量。萃取系统的pH值是由Ori