PEG功能化離子液體的物理化學性質及萃取性能研究.pdf

1、離子液體具有許多獨特的物理化學性質，例如蒸氣壓極低，熱穩(wěn)定好，溶解能力強等，已廣泛應用于燃料電池、有機化學反應和復合材料等領域。作為“綠色”溶劑，離子液體替代傳統(tǒng)揮發(fā)性有機溶劑，在萃取分離領域也已得到廣泛應用。但是，仍然有不少問題需要去研究，例如大多數金屬離子萃取過程中需要使用萃取劑、目標萃取物的回收和離子液體的循環(huán)使用等。作為國家自然科學基金資助課題(No.21273062)研究工作的一部分，本文設計合成了一類新型PEG功能化的離子液

2、體，研究了這些功能化離子液體的物理化學性質及其在萃取分離方面的應用，主要內容包括以下幾個方面:
　　1.合成了5種PEG功能化離子液體:[PEG200(mim)2][Tf2N]2、[PEG400(mim)2][Tf2N]2、[PEG600(mim)2][Tf2N]2、[PEG800(mim)2][Tf2N]2、[PEG1000(mim)2][Tf2N]2，測定了這些離子液體在298.15K至348.15K溫度范圍內的密度、粘度、電

3、導率等基本物理化學性質，考察了這些性質隨溫度的變化關系。實驗結果表明:隨著溫度的升高，離子液體的密度稍有降低，離子液體的粘度明顯降低，而電導率卻顯著增加。離子液體的密度隨溫度的變化可以用Tait方程來描述;而離子液體的粘度和電導率更適合用VFT方程描述。根據經驗方程，計算了離子液體的摩爾體積Vm、標準摩爾熵S°和晶格能UPOT。根據Walden方程，討論了離子液體的離子性。
　　2.系統(tǒng)地研究了PEG功能化離子液體對稀土金屬離子的

4、萃取性能，考察了相體積比、平衡時間、水相pH值、溫度等因素對稀土金屬離子萃取性能的影響。結果表明:在優(yōu)化的條件下，功能化離子液體對Sc(Ⅲ)，La(Ⅲ)，Ce(Ⅲ)，Y(Ⅲ)，Nd(Ⅲ)，Sm(Ⅲ)，Gd(Ⅲ)，Dy(Ⅲ)，Ho(Ⅲ)，Yb(Ⅲ)和Lu(Ⅲ)等十一種稀土金屬離子的一次萃取率就可達到96.8％以上。萃取之后，使用草酸作為反萃劑，可以使金屬離子從離子液體相中反萃出來，實現離子液體的再生和循環(huán)使用;金屬離子與離子液體陽離子PE