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离子液体(ILs)体系对金属离子的萃取分离效率高、选择性好,并具有良好的辐照稳定性,能够降低核事故风险,在核燃料循环中有重要的应用价值.在乏燃料后处理的萃取过程中,要用到高浓度的硝酸,研究硝酸与疏水性离子液体的相互作用及相行为,对离子液体体系用于乏燃料后处理至关重要.本文以疏水性离子液体1-乙基-3-甲基咪哇双三氟甲基磺酞亚胺(C2mimNTf2)为例，绘制出C2mimNTf2 HNO3 H2O三元相图，确定萃取体系的物系点在两相区，不会影响萃取分相。进一步通过电喷雾质谱(ESI-MS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁(1HNMR)以及分子动力学模拟方法对此体系进行系统研究。结果表明HNO3在体系中起到了“桥梁”作用，连接水相与离子液体相，从而将大量水分子带入疏水性离子液体C2mimNTfi中。水分子主要通过氢键聚集在NO3的周围，NO3通过氢键与咪哇阳离子相互作用，但是同时NTf2与咪陛阳离子的相互作用并未被完全破坏，三组分的混溶为可逆过程。