论文部分内容阅读
离子液体由于其热稳定性好、蒸气压低、不易燃烧、不易挥发等性质被人们看作是一种绿色溶剂。本论文中使用了咪唑、季铵盐和季鏻盐三类离子液体制备了离子液体功能化的分离材料用于稀土分离和三价及六价铬的回收。离子液体功能化的分离材料包括包埋离子液体的硅胶材料和用于液-液萃取的溶有功能性离子液体萃取剂的有机相,本论文主要包括以下四个方面的内容:
1.通过溶胶-凝胶法合成了一系列的包埋离子液体及酸性膦萃取剂的硅胶材料,包括包埋Cyphos IL104的硅胶材料(SG-2)、包埋Aliquat336的硅胶材料(SG-3)、包埋Cyanex272的硅胶材料(SG-4)以及包埋[A336][C272]的硅胶材料。SG-2和SG-5可以通过调节溶液的pH值,对废水中的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)分别进行回收。而SG-4和SG-5只适合吸附单一价态的铬。复合材料对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的吸附量和吸附动力学表明SG-2、SG-5比SG-3、SG-4更适合做在回收Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的吸附剂。
2.研究了季鏻盐离子液体(Cyphos IL104、Cyphos IL109、Cyphos IL111)和Cyanex272做萃取剂,生物柴油、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯做稀释剂,液-液萃取Y(Ⅲ)。硝酸酸化后的Cyphos IL104的阴阳离子都参与了对稀土的萃取,其萃取能力要远大于纯的Cyphos IL104、Cyphos IL109、Cyphos IL111和Cyanex272。与碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、庚烷相比,生物柴油更适合做季鏻盐离子液体的稀释剂。
3.通过溶胶-凝胶法合成了包埋咪唑离子液体和Cyphos IL104的新型硅胶材料(B104SGs,O104SGs)并对稀土的吸附行为进行了研究。咪唑离子液体在合成的过程中起到溶剂和成孔剂的作用,并在萃取过程中作为萃取剂Cyphos IL104的扩散介质。Cyphos IL104是一种低分子有机凝胶因子,在硅胶材料的合成过程中促进了孔的形成并加速了溶胶转变成凝胶的进程。
4.比较了四种季铵盐和季鏻盐离子液体萃取剂对稀土的萃取能力以及对钇与重稀土的选择性。同时,还研究了稀土溶液pH值及萃取剂对离子液体萃取稀土的影响。这些研究为稀土分离新工艺的开发提供了一些有意义的指导。