螯合型有機膦功能化離子液體的合成、結(jié)構(gòu)表征及性質(zhì)研究.pdf

1、稀土元素（REEs）不僅廣泛應用于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，如農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、冶金工業(yè)領(lǐng)域、石油化工領(lǐng)域、玻璃工業(yè)領(lǐng)域、陶瓷工業(yè)領(lǐng)域、電光源工業(yè)領(lǐng)域等，而且逐漸應用于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，如磁性材料、儲氫材料、激光材料、精密陶瓷、催化劑、高溫超導材料等。為保證市場需求，從稀土礦提取稀土元素和廢舊產(chǎn)品中回收稀土元素至關(guān)重要，其中提取和回收方法是決定因素。本文主要研究了螯合型有機膦功能化離子液體（BPILs）的合成、表征及其在萃取Nd(Ⅲ)中的應用。螯合型有機膦功能

2、化離子液體具有兩個或者兩個以上配位原子，在本文中對應雙齒有機膦功能化離子液體。本文工作主要有以下兩方面：
　?。?）BPILs的制備：在80℃油浴加熱回流10 h的條件下，咪唑分別與3-溴丙基二苯基氧化膦、3-溴丙基苯基膦酸乙酯和3-溴丙基膦酸二乙酯反應，然后與雙(三氟甲基磺酰基)亞胺鋰鹽（LiNTf2）或六氟磷酸鉀（KPF6）發(fā)生陰離子交換，得到4種雙齒功能化含P=O官能團的咪唑型PFILs。通過31P NMR、1H NMR、1

3、3C NMR、FT-IR和HRMS對所合成的BPILs予以表征。
　?。?）PILs在萃取稀土Nd(Ⅲ)中的應用：在萃取Nd(Ⅲ)的研究中，首先對所合成的有機膦功能化離子液體（PILs）進行了陰離子篩選，結(jié)果表明(CF3SO2)2N－優(yōu)于PF6－，此外PF6－易水解，而(CF3SO2)2N－不易水解，因此選擇雙（三氟甲基磺?；﹣啺逢庪x子類型的離子液體進行研究。然后考察了稀釋劑的影響，結(jié)果顯示：在分子型稀釋劑體系中，乙酸乙酯效果好

4、于二氯甲烷。在乙酸乙酯和1-己基-3-甲基咪唑雙(三氟甲基磺?；?亞胺鹽體系中，分別研究離子液體結(jié)構(gòu)、萃取時間、初始水相pH、溫度、萃取劑濃度、鹽析效應等因素對萃取Nd(III)的影響。結(jié)果表明：萃取過程可以在較短的時間內(nèi)達到平衡；萃取效率隨pH的升高而增大，弱酸性時，萃取效果最好；萃取過程是放熱的過程，雙齒有機膦功能化離子液體（BPILs）萃取過程的焓變大于單齒有機膦功能化離子液體（MPILs）萃取過程的焓變，說明BPILs與Nd(I

5、II)形成的絡合物穩(wěn)定性好于MPILs與Nd(III)形成的絡合物；萃取效率隨萃取劑濃度的增大而增大，濃度達到一定值時，萃取效率趨于穩(wěn)定；BPILs萃取效果優(yōu)于MPILs。在乙酸乙酯稀釋劑體系中，螯合型有機膦功能化離子液體陽離子中乙氧基含量越高，萃取效率越高；萃取過程涉及中性絡合機理。剝離研究表明，0.1M硝酸條件下，Nd(Ⅲ)的剝離率高達95.4％。在1-己基-3-甲基咪唑雙(三氟甲基磺?；?亞胺鹽稀釋劑體系中，鹽析效應促進萃??；螯合