新型功能化離子液體的制備及其萃取重金屬離子的研究.pdf

1、離子液體作為一種環(huán)境友好的溶劑具有蒸氣壓低、毒性低和“結(jié)構(gòu)可設(shè)計”等突出優(yōu)點,不僅在電化學(xué)、有機合成,也在分離分析化學(xué)領(lǐng)域得到廣泛的重視。應(yīng)用離子液體取代傳統(tǒng)的有機溶劑萃取金屬離子,一般需要加入有機絡(luò)合劑或在其結(jié)構(gòu)上引入配位官能團。實驗表明,向離子液體上引入配位基團,可顯著增加其對水相中金屬離子萃取效率。將功能化離子液體應(yīng)用于樣品前處理技術(shù),可以進一步減少揮發(fā)性有機溶劑的使用,發(fā)展“環(huán)境友好”的綠色分離技術(shù)。
　　 本文設(shè)計合成

2、了β-二酮型和2-呋喃甲胺型咪唑陽離子功能化離子液體,對其理化性質(zhì)和溶劑性質(zhì)進行測定,在此基礎(chǔ)之上,建立操作簡便、萃取速度快、選擇性好、靈敏度高、無需揮發(fā)性有機溶劑和其它螯合試劑的離子液體萃取技術(shù),并應(yīng)用于環(huán)境水樣分析。
　　 主要內(nèi)容如下:
　　 1.β-二酮型陽離子功能化離子液體制備及其萃取性能
　　 通過兩步法合成了1-(乙基-3-氧丁二酮)-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽,用IR、1H NMR對其結(jié)構(gòu)進行了表征,

3、并測定了物理化學(xué)性質(zhì)和溶解性能；考察了對不同金屬離子(Pb2+、Ca2+、Cue+、Ni2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+和Cr6+)的萃取性能及回收實驗。研究結(jié)果表明,Zn2+,Cu2+,Ni2+和Fe2+具有較好的萃取性能,萃取效率分別最高可達97.0％,84.9％,55.1％和60.9％,且0.20 mol L-1硝酸可以將離子液體相中的金屬離子完全洗脫,且經(jīng)過5次反復(fù)利用后,此功能化離子液體還有很好的萃取性能。
　　 2

4、.2-呋喃甲胺型功能化離子液體的制備及萃取性能
　　 制備了1-(2-呋喃甲胺基乙基)-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽,用IR、1H NMR對其結(jié)構(gòu)進行了表征,并測定了其物理化學(xué)性質(zhì)；考察了對不同金屬離子(Pb2+、Cd2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+和Cr6+)的萃取性能及回收實驗；研究結(jié)果表明,對Cu2+、Zn2+、Ni2+、Fe2+和Cd2+具有較好的萃取效果。萃取效率最高分別可達97.0％、93.4％、74

5、.6％、46.0％和102％。該離子液體可以建立分析方法用于富集分離水相中金屬離子。
　　 3.β-二酮型功能化離子液體分散液液微萃取/微體積反萃取電熱原子吸收光譜法測定水樣中痕量的銅
　　 建立了采用β-二酮型陽離子功能化離子液體分散液液微萃取/微體積硝酸反萃取電熱原子吸收光譜法測定水樣中痕量銅的方法(DLLME-BE—ETAAS)。對石墨爐的灰化溫度和原子化溫度進行了優(yōu)化,考察了影響DLLME-BE的因素。最佳萃取的

6、條件為:TSIL濃度為0.01 mol L-1；萃取溶劑(BMIMPF6)體積為250μL；分散劑(乙腈)體積為500μL；pH為6；硝酸的濃度和體積分別為2.0 mol L-1和50μL；萃取和反萃取時間分別為<0.5 min和1 min；方法的檢出限(3s)和富集倍數(shù)分別為0.017μg L-1和200；精密度(RSD,n=5)為3.7。本方法已成功應(yīng)用于幾種環(huán)境水樣中銅離子含量的測定。
　　 4.二乙基二硫代氨基甲酸型陰離

7、子功能化離子液體單滴微萃取電熱原子吸收光譜法測定水樣中的鉛
　　 提出了以一種新型的陰離子功能化離子液體(1-丁基-3-甲基咪唑二乙基二硫代氨基甲酸鹽BMIMDDTC)為溶劑進行單滴微萃取(SDME),結(jié)合石墨爐原子吸收光譜法直接測定水樣中痕量鉛離子的方法。對石墨爐的灰化溫度和原子化溫度進行了考察,優(yōu)化了影響SDME萃取的因素。最佳萃取條件為:萃取時間為30 min；液滴體積為5μL；攪拌速度為300 rpm；pH值5-7；方法