季鏻/季銨鹽-油酸型離子液體從鹽酸介質(zhì)中萃取分離Au(Ⅲ)和Pt(Ⅳ)的研究
發(fā)布時間:2020-12-30 08:53
隨著金、鉑等貴金屬用量的日益增長,高效開采及回收金、鉑等貴金屬成為研究的熱門。季銨鹽/季鱗鹽是新興的具有高萃取效率、高選擇性萃取劑,本論文將它們與不同的陰離子——油酸根([OLA]-)和二(2-乙基己基)磷酸根([DEHP]-)組合,合成一系列季銨鹽/季鏻鹽-[OLA]/[DEHP]型離子液體,構(gòu)筑高效、綠色的液-液萃取體系,用于鹽酸介質(zhì)中金、鉑的萃取分離研究,具體工作通過三個實驗體系詳細展開。第一個體系中,我們合成了季鏻鹽-油酸型離子液體([P4444][OLA]),探究該離子液體在鹽酸介質(zhì)中對AuCl4-的萃取行為和萃取機理,包括萃取劑濃度、萃取劑飽和萃取容量、水相酸度、水相鹽度等萃取行為的影響;進一步培養(yǎng)萃合物單晶并對其進行XRD分析,通過萃合物晶體提供的精確幾何結(jié)構(gòu),借助密度泛函理論開展約化密度梯度(RDG)研究和靜電勢填色圖的繪制,獲得萃合物分子內(nèi)部的氫鍵、范德華力分布圖,在分子層面對萃取機理加以解釋。最后,四種反萃取劑萃取效果進行比較,篩選出硫脲/鹽酸體系、硫代硫酸鈉體系作為負載有機相中金的反萃劑。第二個體系合成了五種季銨鹽型離子液體,分別是對稱碳鏈型:四丁基季銨鹽-油酸[...
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1離子液體結(jié)構(gòu)圖??相比傳統(tǒng)的季銨/季鱗類離子液體,油酸根的引入使之具備四點優(yōu)勢[43],首??,
C^apO.?Iraol/L,溫度T=298K,有機相與水相體積比設定為1:5,初始金濃度為??0??486?ramol/L,水相酸度0.?1?mol/L,選擇有機相中的離子液體濃度范圍是0.?5-??7.5_31幾,實驗結(jié)果如圖2-1(3)所示?梢钥闯鲭S著|>4444][01^]濃度的增??加萃取率和分配比都有明顯的增大,在大約2.?5?mmol/L處達到98%的萃取率,??之后再增大[P4444][0LA]濃度,萃取率上升不再顯著,但是分配比大約在5.5??rmnol/L達到拐點。所以,為保證水相中的金盡可能的被萃取到有機相中,在之后??的實驗中我們選擇5.?5?nimol/L作為萃取濃度。??累積負載量是表征一種萃取劑飽和萃取能力的重要指標[59]。在實驗中,我們??通過濃度范圍在0.?2-1.?2?mmol/L的富金水相與固定離子液體濃度(0.?3?ramol/L)??的有機相分別接觸,達到平衡后核算相應的萃取率,由圖2-1?(b)所示,藍線所表??征的累積負載量在585?mg(Au)/L處達到極值,該數(shù)值與當前常見的金萃取劑相??比,本課題所選擇的離子液體的萃取效果較好,具有良好的金負載量。??10??
應或鹽溶效應等,也會對萃取有影響[6°’61]。??為了研究以上所涉及的問題,在本實驗中選擇較大范圍內(nèi)酸度和鹽度進行研??究,相比溫度T=298K。如圖2-2(a)所示,水相中HC1濃度對萃取??有一定的促進作用,隨著HC1濃度從0.?1?mol/L到6?mol/L增加,萃取率存在緩??慢的上升,分配比相應上升。即使是在0.1?mol/L的鹽酸濃度下,萃取率也能達??到96.?11%。水相中金的存在形式為AuCV,這種存在形式在0.?1-6?mol/L的范圍??內(nèi)可以穩(wěn)定存在,同時隨著酸度的上升穩(wěn)定性增加,但增大并不明顯[62]。因此,??本課題認為酸度的增大促進了水相中的AuCV濃度增大,使更多的AuCl;被萃。??同時,酸度增大帶來的AuCl/濃度增加并不明顯,也就導致了萃取率僅顯示出緩??慢增大的趨勢。??在圖2-2(b)中所示,水相中NaCI的存在對萃取產(chǎn)生了比較復雜的影響。隨??著水相中NaCI濃度從0.5?mol/L增大到6?mol/L
【參考文獻】:
期刊論文
[1]混合澄清萃取槽內(nèi)水油兩相相比變化對其操作性能的影響[J]. 肖傳緒,黃焜,劉會洲. 過程工程學報. 2017(05)
[2]Orthogonal array design for the optimization of stripping Sr(Ⅱ) from ionic liquids using supercritical CO2[J]. Tao Yang,Jing Fu,Qingde Chen,Xinghai Shen. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2017(01)
[3]Th(NO3)4-UO2(NO3)2-HNO3-H2O/30%TBP-正十二烷萃取體系主要組分分配比模型[J]. 于婷,李崢,趙皓貴,何淑華,何輝,李晴暖,張嵐. 原子能科學技術(shù). 2015(11)
[4]金屬鋰生產(chǎn)應用及市場分析[J]. 汪家銘. 無機鹽工業(yè). 2007(03)
[5]溶劑萃取分離堿性氰化液中的金[J]. 余建民,李奇?zhèn)?陳景. 應用化學. 2001(12)
[6]二丁基卡必醇萃取金性能及機理的研究[J]. 劉日輝,解紅琴,霍利群. 黃金. 1989(05)
[7]二異丁基酮萃取金的研究[J]. 劉謨禧,毛建軍,鐘祥. 礦冶工程. 1986(03)
[8]甲基膦酸二(1-甲基庚基)酯萃取金(Ⅲ)的紫外光譜研究[J]. 李玲穎,周永洽,邸平. 化學學報. 1986(09)
碩士論文
[1]有機膦萃取劑制備及其用于萃取鋰離子的研究[D]. 曹金磊.成都理工大學 2014
本文編號:2947367
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1離子液體結(jié)構(gòu)圖??相比傳統(tǒng)的季銨/季鱗類離子液體,油酸根的引入使之具備四點優(yōu)勢[43],首??,
C^apO.?Iraol/L,溫度T=298K,有機相與水相體積比設定為1:5,初始金濃度為??0??486?ramol/L,水相酸度0.?1?mol/L,選擇有機相中的離子液體濃度范圍是0.?5-??7.5_31幾,實驗結(jié)果如圖2-1(3)所示?梢钥闯鲭S著|>4444][01^]濃度的增??加萃取率和分配比都有明顯的增大,在大約2.?5?mmol/L處達到98%的萃取率,??之后再增大[P4444][0LA]濃度,萃取率上升不再顯著,但是分配比大約在5.5??rmnol/L達到拐點。所以,為保證水相中的金盡可能的被萃取到有機相中,在之后??的實驗中我們選擇5.?5?nimol/L作為萃取濃度。??累積負載量是表征一種萃取劑飽和萃取能力的重要指標[59]。在實驗中,我們??通過濃度范圍在0.?2-1.?2?mmol/L的富金水相與固定離子液體濃度(0.?3?ramol/L)??的有機相分別接觸,達到平衡后核算相應的萃取率,由圖2-1?(b)所示,藍線所表??征的累積負載量在585?mg(Au)/L處達到極值,該數(shù)值與當前常見的金萃取劑相??比,本課題所選擇的離子液體的萃取效果較好,具有良好的金負載量。??10??
應或鹽溶效應等,也會對萃取有影響[6°’61]。??為了研究以上所涉及的問題,在本實驗中選擇較大范圍內(nèi)酸度和鹽度進行研??究,相比溫度T=298K。如圖2-2(a)所示,水相中HC1濃度對萃取??有一定的促進作用,隨著HC1濃度從0.?1?mol/L到6?mol/L增加,萃取率存在緩??慢的上升,分配比相應上升。即使是在0.1?mol/L的鹽酸濃度下,萃取率也能達??到96.?11%。水相中金的存在形式為AuCV,這種存在形式在0.?1-6?mol/L的范圍??內(nèi)可以穩(wěn)定存在,同時隨著酸度的上升穩(wěn)定性增加,但增大并不明顯[62]。因此,??本課題認為酸度的增大促進了水相中的AuCV濃度增大,使更多的AuCl;被萃。??同時,酸度增大帶來的AuCl/濃度增加并不明顯,也就導致了萃取率僅顯示出緩??慢增大的趨勢。??在圖2-2(b)中所示,水相中NaCI的存在對萃取產(chǎn)生了比較復雜的影響。隨??著水相中NaCI濃度從0.5?mol/L增大到6?mol/L
【參考文獻】:
期刊論文
[1]混合澄清萃取槽內(nèi)水油兩相相比變化對其操作性能的影響[J]. 肖傳緒,黃焜,劉會洲. 過程工程學報. 2017(05)
[2]Orthogonal array design for the optimization of stripping Sr(Ⅱ) from ionic liquids using supercritical CO2[J]. Tao Yang,Jing Fu,Qingde Chen,Xinghai Shen. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2017(01)
[3]Th(NO3)4-UO2(NO3)2-HNO3-H2O/30%TBP-正十二烷萃取體系主要組分分配比模型[J]. 于婷,李崢,趙皓貴,何淑華,何輝,李晴暖,張嵐. 原子能科學技術(shù). 2015(11)
[4]金屬鋰生產(chǎn)應用及市場分析[J]. 汪家銘. 無機鹽工業(yè). 2007(03)
[5]溶劑萃取分離堿性氰化液中的金[J]. 余建民,李奇?zhèn)?陳景. 應用化學. 2001(12)
[6]二丁基卡必醇萃取金性能及機理的研究[J]. 劉日輝,解紅琴,霍利群. 黃金. 1989(05)
[7]二異丁基酮萃取金的研究[J]. 劉謨禧,毛建軍,鐘祥. 礦冶工程. 1986(03)
[8]甲基膦酸二(1-甲基庚基)酯萃取金(Ⅲ)的紫外光譜研究[J]. 李玲穎,周永洽,邸平. 化學學報. 1986(09)
碩士論文
[1]有機膦萃取劑制備及其用于萃取鋰離子的研究[D]. 曹金磊.成都理工大學 2014
本文編號:2947367
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hxgylw/2947367.html
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