【摘要】：以二環(huán)己基-18-冠醚-6(DCH18C6)為萃取劑,一系列離子液體為溶劑的冠醚-離子液體萃取體系對水相中鈾酰離子(UO2+2)進行萃取實驗。結(jié)果表明:UO2+2在1-丁基-3-甲基咪唑雙三氟磺酰亞胺鹽([C4min]NTf2)體系的去除效率明顯高于六氟磷酸鹽類(PF-6)離子液體。在水相中當(dāng)硝酸濃度在3 mol·L~(-1)左右時萃取效率最高,體系的萃取效率隨著萃取劑濃度的增加而變大,共存離子的加入會降低體系的萃取效率,但是當(dāng)加入的是硝酸根離子時,萃取率會相應(yīng)增大。根據(jù)實驗結(jié)果分析可以判斷此萃取體系主要為陽離子交換過程。
【圖文】：

環(huán)境工程學(xué)報第11卷圖1離子液體結(jié)果示意圖Fig．1StructurediagramofionicliquidDAI等［11］在1999年首次報道了利用離子液體體系萃取分離Sr2+的研究，他們選用離子液體1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲烷磺酰亞胺鹽離子液體(C2mimNTf2)作為溶劑，以二環(huán)己基-18-冠-6(DCH18C6)為萃取劑對Sr2+進行萃取分離，發(fā)現(xiàn)該體系具有遠優(yōu)于甲苯為稀釋劑時的萃取性能。VISSEＲ等［12］進一步研究了不同冠醚在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽離子液體(C4mimPF6)中對Sr2+的萃取情況，結(jié)果表明，冠醚結(jié)構(gòu)越剛性，對Sr2+的萃取率越高，但所選C4mimPF6在高酸度下不穩(wěn)定。DIETZ等［13］對離子液體體系萃取Sr2+的萃取機理進行研究，提出了陽離子交換機理，同時發(fā)現(xiàn)離子液體結(jié)構(gòu)的變化會影響萃取機理。YUAN等［14-15］還研究了γ輻照對離子液體體系萃取Sr2+的影響，結(jié)果表明，γ輻照雖然會降低體系的萃取性能，但是可以通過簡單水洗的方法進行恢復(fù)。VISSEＲ等［12］還研究了不同的冠醚結(jié)構(gòu)對Sr的萃取性能，他們把18C6、DCH18C6、Dtb18C6等溶解在1-烷基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽離子液體中，研究了在溶液中對Na+、Sr2+和Cs+的萃取情況，得出所用冠醚的憎水性越強、體系中含有可水合離子(如Cl－和NO－3等)時，，對Sr和Cs的萃取效果最好，為離子液體處理高放廢液提供了有效的參考依據(jù)。冠醚-離子液體萃取體系萃取重金屬及放射性金屬的研究已很多，本文以前人研究結(jié)果為基矗進一步研究了以二環(huán)己基-18-冠醚-6為萃取劑，幾種離子液體為稀釋劑組成的萃取體系對水相中鈾酰離子的萃取行為。通過比較萃取相的冠醚濃度、水相酸度、無機鹽等對萃取結(jié)果的影響，以及不同結(jié)果的離子液體萃取鈾酰離子的

法實驗，對不同離子液體-冠醚萃取體系的萃取效果進行了比較，發(fā)現(xiàn)C4mimNTf2的萃取效果最好，而且C4mimPF6的萃取效果好于C6mimPF6。這是因為隨著離子液體烷基鏈的增長，其憎水性逐漸變大，從而導(dǎo)致C6mimPF6萃取效果變差。從表1還可以看出NTf－2陰離子型離子液體的萃取效率遠遠大于PF－6陰離子型離子液體，這是因為NTf－2的體積比PF－6大，從而NTf－2能與陽離子形成更加穩(wěn)定的體系。2.2萃取劑DCH18C6濃度對萃取的影響萃取劑DCH18C6濃度對萃取的影響如圖2所示。圖2表明，隨著冠醚濃度的變大，萃取率也隨之變大，而且當(dāng)濃度達到0.06mol·L－1后趨于穩(wěn)定，而且離子液體自身的萃取效果并不好，只有與合適的萃取劑才能進行萃取實驗。同時，如前所述3種離子液體萃取體系在相同的實驗條件下C4mimNTf2對鈾酰離子的萃取效果最好，并且對冠醚的溶解性很好，這也是其萃取效果好的原因之一。2.3水相硝酸濃度對萃取的影響本實驗測定了冠醚-離子液體萃取體系中硝酸濃度對UO2+2萃取的影響。實驗采用冠醚濃度為0.1mol·L－1，結(jié)果如圖3所示。圖2離子液體中DCH18C6的濃度與體系對UO2+2的萃取效率的關(guān)系Fig．2ConcentrationofDCH18C6inionicliquidsandextractionefficiencyofUO2+2圖3水相初始硝酸濃度對萃取率的影響Fig．3InitialUO2+2concentrationinfluenceonextractionrate由圖3可以看出，隨著硝酸濃度的增加，萃取效率隨之增加。但是當(dāng)硝酸濃度增大到4mol·L－1后，C4mimPF6和C6mimPF6體系的萃取效果急劇下降。離子液體在高硝酸濃度下不穩(wěn)定，PF－6在高酸度下會完全轉(zhuǎn)化為親水的PO3+4，咪唑陽離子也會溶解到水

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