烷基膦酸功能型离子液体合成、表征及对铀（遇）的萃取性能

以咪唑和吡啶作为阳离子基体,设计合成了3种具有烷基膦酸功能基团的功能型离子液体,利用傅里叶变换红外( FTIR)光谱、核磁共振氢谱(1 H NMR)和元素分析对离子液体的结构进行了确认,测定了离子液体的相转变温度、热稳定性、密度和黏度等物理性能,并对硝酸介质中萃取铀酰离子进行了研究。结果表明,所制备的功能离子液体可同时作为稀释剂和萃取剂,在室温环境下实现对铀(Ⅵ)的萃取,萃取率可达到90%以上。     

烷基膦酸功能型离子液体合成、表征及对铀(Ⅵ)的萃取性能

以咪唑和吡啶作为阳离子基体,设计合成了3种具有烷基膦酸功能基团的功能型离子液体,利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、核磁共振氢谱(1H NMR)和元素分析对离子液体的结构进行了确认,测定了离子液体的相转变温度、热稳定性、密度和黏度等物理性能,并对硝酸介质中萃取铀酰离子进行了研究.结果表明,所制备的功能离子液体可同时作为稀释剂和萃取剂,在室温环境下实现对铀(Ⅵ)的萃取,萃取率可达到90%以上.     

不同离子液体双水相萃取钯

为实现贵金属钯的绿色、高效萃取,本文使用有“绿色溶剂”之称的离子液体与磷酸钾形成的双水相体系,不加入其它萃取剂对钯(Ⅱ)进行萃取,并采用浊点法对所研究的6种咪唑类离子液体的双结线和系线进行测定。 结果表明,基于氯离子和溴离子的离子液体成相能力和萃取率无显著差异。 阳离子上支链的疏水性是影响咪唑类离子液体成相能力的关键因素之一。 与不含官能团的离子液体相比,支链上嵌入氨基和腈基的离子液体,成相能力较低,但萃取率分别提高了11.57%和34.26%。 当含腈基的离子液体浓度和磷酸钾浓度分别为5.00%和39.55%时,离子液体双水相体系对钯(Ⅱ)的萃取率可达到100%。 本文的研究成果为设计/选择可利用其双水相体系高效萃取钯(Ⅱ)的离子液体提供了理论基础和数据支持。     

功能性离子液体萃取水溶液中Cu2+:实验与理论

本工作针对含硫脲基咪唑憎水功能离子液体在溶液中Cu²⁺萃取方面的应用及其机理进行研究. 考察了萃取两相体积比、金属离子浓度、时间、无机盐NaCl、溶液pH及离子液体烷基链长等因素的影响. 结果表明: 室温条件下, 0.1 mL离子液体[C_nMPSM][PF₆] (n=4、6、8)与5 mL 21.94 mg/L的氯化铜溶液室温条件下超声混合30 min, 溶液中Cu²⁺的去除率即超过95%; 且此类离子液体对金属离子的萃取效果顺序为: n=4≈n=6>n=8. 以[HMPSM][PF₆]为研究对象, 发现溶液中无机盐NaCl的含量以及溶液pH 对金属离子的萃取效果影响不明显. 与传统离子液体[C_nbim][PF₆] (n=6、8)相比, 硫脲基的引入使其萃取率由20%左右提高到99%, 且有效避免因阳离子交换而引起水中咪唑阳离子含量增加问题. 通过理论计算发现, 功能离子液体对金属离子的萃取依赖于官能团中的S元素与Cu²⁺之间较强的静电及路易斯酸碱作用, 与萃取实验中离子液体未和Cu²⁺发生阳离子交换作用相吻合.     

功能性离子液体在金属萃取分离中的研究进展

近年来,离子液体在金属萃取领域的研究受到广泛关注,主要集中在两个方面,一是疏水性离子液体作为“绿色”溶剂用于金属离子萃取;二是带有官能团的功能性离子液体作为萃取剂用于金属离子萃取,其中,后者是目前研究的热点。 本文主要对近年来功能性离子液体萃取分离放射性金属、重金属和稀土金属等研究进行综述,并对其未来发展进行了展望。     

离子液体萃取分离铀(Ⅵ)的研究进展

本文对近十余年来离子液体萃取分离U(Ⅵ)的研究进展进行了综述,主要从离子液体为萃取稀释剂及目标专一性离子液体为萃取剂兼稀释剂两个方面进行总结。     

咪唑离子液体及其萃取体系的辐射效应研究

离子液体因其低挥发性,高热稳定性及在萃取金属离子方面的优良表现被认为是乏燃料后处理中萃取分离放射性核素的新一代绿色溶剂。但从乏燃料后处理强辐射的应用环境来看,需要首先对离子液体及其萃取体系的辐射效应进行系统研究和评估。本文以两种常见的憎水性咪唑离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐( )和1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酰亚胺酸盐( )为例,综述了我们在离子液体及其萃取体系的γ辐射效应方面的最新研究进展,内容包括纯离子液体在氮气气氛下的辐射效应,硝酸对离子液体辐射效应的影响,离子液体辐解产物的分离分析及γ辐照对离子液体体系萃取金属离子的影响等。基于以上研究对离子液体用于乏燃料后处理的可行性进行了评估,同时对离子液体及其萃取体系的辐射效应研究进行了展望。     

离子液体单滴微萃取-高效液相色谱法测定水体中磺胺类药物

应用离子液体单滴微萃取(SDME)技术,建立了水体中7种磺胺类药物的高效液相色谱(HPLC)分析方法.考察了萃取剂种类与体积、萃取时间、搅拌速度、溶液pH值、盐浓度及萃取温度对萃取效率的影响.确定了最佳萃取条件为:利用9 μL-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C<,4MIM][PF<,6])离子液体作为萃取液滴,在搅拌...     

离子液体和聚离子液体固相微萃取涂层制备及应用进展

固相微萃取(Solid-phase microextraction,SPME)技术因其具有操作简单、萃取时间短、无需有机溶剂、易于自动化操作等优点,成为近年来发展起来的一种新型样品前处理技术。涂层是SPME技术的核心,决定了涂层萃取的选择性和容量。离子液体和聚离子液体因具有环境友好、蒸汽压低、热稳定性好、设计灵活、粘度大等特点,已作为一类新的涂层材料广泛应用于SPME,并对各种分析物均展现出良好的萃取效果和选择性。本文从制备技术、形貌、选择性、稳定性、寿命、应用等方面综述了近年来离子液体和聚离子液体基SPME涂层的研究进展,对它们的优缺点进行了对比讨论,并对其未来发展方向进行了展望。     

离子液体的辐射效应研究进展

离子液体(ILs)具有低挥发性和化学稳定性,在萃取金属离子方面有着优异的表现,被认为是乏燃料后处理中的新一代绿色溶剂.然而在萃取放射性核素过程中,离子液体将处于强辐射场,因此离子液体辐射效应研究是其实际应用的前提.本文综述了国内外关于离子液体的辐射效应研究进展,包括辐照对离子液体结构和性质的影响,离子液体的脉冲辐解和激光光解研究,离子液体辐解产物的分析及其对核素萃取的影响等研究进展,并对今后该领域的研究方向进行了展望.     

γ辐射下CMPO/[C2mim][NTf2]的辐解及其对Eu3+萃取的影响

主要考察了辛基(苯基)-N, N-二异丁基胺甲酰基甲基氧化膦(CMPO)在1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰胺酸盐([C₂mim][NTf₂])中的γ辐解行为,同时考察辐射对CMPO/[C₂mim][NTf₂]萃取能力的影响。通过超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱联用仪(UPLC/Q-TOF-MS)进行定量分析、辐解产物认定以及产物半定量分析。CMPO/正十二烷作为对比条件进行了相同研究。结果表明：CMPO在[C₂mim][NTf₂]中的辐解率低于其在正十二烷中,并且辐解路径不同。在正十二烷体系中,CMPO主要发生C―P、C―N键的断链,而在离子液体体系中CMPO主要发生异丁基脱除反应,并与[C₂mim]^+·、·CF₃等离子液体产生的自由基发生取代反应。综合辐解研究结果,我们提出CMPO/[C₂mim][NTf₂]的辐解路径,这加深了CMPO在离子液体中辐解机理的认识。最后,通过萃取实验发现,当硝酸浓度为0.01 mol·L^-1,辐照剂量为800 kGy时,CMPO/[C₂mim][NTf₂]对Eu³⁺的萃取率依旧达到99%以上。     

气体在不同离子液体中电化学响应灵敏度的研究

不同气体在不同离子液体中的电化学响应存在差异。本文以氢气、氧气作为目标研究气体,采用循环伏安法和计时安培电流法研究对比了基于两种不同离子液体[Bmpy][NTf₂]和[Bmim][NTf₂]的电化学传感器中气体的电化学行为,并就气体电化学信号的响应时间及灵敏度等电化学行为进行了讨论分析。结果表明:在[Bmpy][NTf₂]和[Bmim][NTf₂]中检测氢气的灵敏度分别为4.93μA/%和0.03μA/%,且其电化学信号值与浓度均呈线性正比关系;在[Bmpy][NTf₂]和[Bmim][NTf₂]中检测氧气的灵敏度分别为-0.055 mA/%和-0.002 mA/%,且其电化学信号值与浓度均呈线性正比关系。研究发现:相比于离子液体[Bmim][NTf₂],[Bmpy][NTf₂]中气体的灵敏度更高,响应性能更好,且对于氢气和氧气的混合气体同样适用。通过研究优选出更适用于检测氢气氧气的离子液体电解质溶液,为后续电化学气体传感器的开发研究提供了理论依据与技术支持。     

钠盐溶液中U(Ⅵ)的电化学电子转移与晶化研究

采用循环伏安法分析钠盐溶液中U(Ⅵ)的电化学行为, 恒电位电化学还原处理U(Ⅵ), 利用交流阻抗谱分析电化学还原反应中的过程动力学特性, 利用X射线衍射、 扫描电子显微镜和电子能谱等方法分析了U(Ⅵ)的电化学晶化. 结果表明, 在钠盐溶液中, U(Ⅵ)可通过电化学反应先还原成低价的U(V)并进一步还原为U(Ⅳ), U(Ⅳ)一步氧化为U(Ⅵ), U(Ⅳ)/U(Ⅵ)之间的电化学转化过程受扩散控制, 且U(Ⅵ)的电化学电子转移易受环境pH值的影响; 恒电位还原4 h时, 溶液中U(Ⅵ)的去除率可达90%, U(Ⅵ)的结晶固化产物主要以固态的(UO₂)₆O₂(OH)₈·6H₂O(水铀矿) 和UO₂的形式附着在工作电极上.     

离子液体/乙烯-醋酸乙烯共聚物复合材料的制备与性能

分别将离子液体三正丁基甲铵(双三氟甲磺酰)亚胺盐([TBMA][NTf₂])和1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([EMIM][BF₄])与乙烯-醋酸乙烯共聚物弹性体(EVM)熔融共混制备复合材料,研究了离子液体与EVM的相容性及抗静电性能。 样品宏观透明性和SEM测试结果显示,[TBMA][NTf₂]与EVM具有较好的相容性,相应的EVM/[TBMA][NTf₂]复合材料的抗静电效果更好;热重分析(TGA)结果表明,[TBMA][NTf₂]促进EVM热解,而[EMIM][BF₄]对EVM的热稳定影响较小。 室温下在EVM中填加[TBMA][NTf₂]的共混物表现出较好的柔性,当[TBMA][NTf₂]质量分数为20%时,EVM/[TBMA][NTf₂]复合材料的模量为0.58 MPa,断裂伸长率可达到2997%。     

凹凸棒黏土负载纳米TiO2-Fe3O4吸附剂的制备及Cr(Ⅵ)的脱除

采用溶胶-凝胶法、一锅反应法制备了负载纳米TiO₂和Fe₃O₄的凹凸棒黏土(TiO₂-Fe₃O₄-ATP)吸附剂,并进行了模拟废水中Cr(Ⅵ)的吸附及脱附性能的研究。 通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和EDS等分析方法对ATP负载纳米TiO₂-Fe₃O₄前后结构进行了表征,考察了物料配比及吸附时间、pH值、温度、投加量和初始质量浓度对Cr(Ⅵ)吸附率的影响。 结果表明,吸附剂在Ti元素含量与负载总量的摩尔比为3：4时吸附效果最佳。 当吸附剂质量为0.6 g,Cr(Ⅵ)离子初始质量浓度小于0.8 mg/L时,pH=6,温度20 ℃,吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附率为79.8%。 TiO₂-Fe₃O₄-ATP吸附剂对Cr(Ⅵ)离子吸附满足Freundlich模型。 在20~40 ℃ 条件下,吸附过程ΔG<0、ΔS=-43.55 J/(mol·K)、ΔH=-14.36 kJ/mol,表明该吸附是个自发、熵减、放热的过程。 吸附过程符合准二级动力学模型,吸附速率控制步骤以表面化学反应为主。 TiO₂-Fe₃O₄-ATP吸附剂在循环使用4次后,吸附率仍能达到65%以上。     

[C3mim][NTf2]/DEC/[Li][NTf2]体系的基础性质

The hydrophobic ionic liquid (IL) 1-propyl-3-methylimidazolium bis[(trifluoromethyl)sulfonyl]imide ([C₃mim][NTf₂]) was synthesized according to traditional methods. By adding different amounts of diethyl carbonate (DEC) solvent and lithium bis[(trifluoromethyl)sulfonyl]imide ([Li][NTf₂]) salt to [C₃mim][NTf₂] IL, eight solution systems were prepared. First, the thermodynamic properties of the eight solution systems were characterized by differential scanning calorimetry (DSC). The semi-stable temperature of the system gradually disappeared with increasing lithium salt content, but the melting point temperature was not apparent in the experiment. These results indicate that DEC and lithium salts can dissolve in ILs within the tested temperature range. The basic properties of the eight systems, including thermodynamic and dynamic properties, were systematically studied at different temperatures. The variation in the self-diffusion coefficient of lithium ion ([Li]⁺) as a function of DEC concentration, density changes, viscosity, conductivity, and the viscosity/conductivity activation energy of the eight systems was calculated by the Vogel Fulcher Taman (VFT), Final Vogel Fulcher Taman (FVFT), and Arrhenius equations. The effect of temperature on the properties of the system was studied in detail. Within the temperature range measured herein, the deviation between the fitting equation and experimental value was small. Consequently, these equations were successfully used to calculate the properties of the system at various temperatures. All fitting parameters of the corresponding equations are provided herein. The viscosity for all systems decreased rapidly with increasing temperature, which increased the conductivity. Based on these experiments, the influence of DEC on the system microstructure was discussed in the context of the molecular dynamics simulation results. In particular, the interaction between [Li]⁺ and [NTf₂]^-/DEC was examined. In all solution systems, [NTf₂]^- coordinates to [Li]⁺ through only the O atom and not the N atom. Radial distribution function (RDF) analysis showed that the interaction between [Li]⁺ and [NTf₂]^- weakened with increasing DEC concentration. DEC molecules were observed in the first solvation layer of [Li]⁺ coordinating to [Li]⁺ through the carbonyl O atom. Although the interaction between [Li]⁺ and DEC was weakened, competition between [NTf₂]^- and DEC in the first solvation layer of [Li]⁺ was observed by the coordination number analysis of the O atom around [Li]⁺. Therefore, the introduction of DEC is beneficial for Li⁺ diffusion, which is consistent with the experimental results.     

Dehydrocoupling reactions of amines with silanes catalyzed by [(Et2N)3U][BPh4]

Dehydrocoupling reactions of primary amines RNH₂ with PhSiH₃ were catalyzed by [(Et₂N)₃U][BPh₄] to give the corresponding aminosilanes PhSiH_3−n(NHR)_n (n=1–3), the relative yields of the products were found to be dependent on the experimental conditions and on the nature of R. For a primary silane (PhSiH₃), the reactivity of RNH₂ follows the order primary>secondary>tertiary. Similar dehydrocoupling reactions using secondary amines with secondary silanes were found to be less reactive. Homodehydrocoupling of the silane was found not to be a competing reaction at room temperature. The hydride [(RNH)₂UH][BPh₄], which is plausibly formed in the reaction of [(RNH)₃U][BPh₄] with PhSiH₃ is a likely intermediate in the catalytic cycle.     

双二苷酰胺从硝酸溶液中萃取Eu(Ⅲ)和Am(Ⅲ)

采用混合酸酐法合成了两种双二苷酰胺(bisdiglycolamide, BisDGA)萃取剂: N,N,N'',N''-四正辛基-N',N″-乙二基-双二苷酰胺(TOE-BisDGA)和N,N,N'',N''-四正辛基-N',N″-间苯二甲基-双二苷酰胺(TOX-BisDGA). 以磺化煤油和正辛醇混合溶液(体积比 90∶10)作稀释剂, 研究了它们在硝酸溶液中对Eu(Ⅲ)和Am(Ⅲ), 以及自身对HNO₃的萃取行为. 结果表明, 2种BisDGAs对HNO₃均有一定萃取, 当酸度不超过1.0 mol/L时, 二者形成1∶1型的萃合物. 随HNO₃浓度增加, Eu(Ⅲ)和Am(Ⅲ)的萃取分配比增加. 相同条件下, TOE-BisDGA对Eu(Ⅲ)和Am(Ⅲ)的萃取能力强于TOX-BisDGA. 斜率分析表明TOE-BisDGA和TOX-BisDGA与Eu(Ⅲ)和Am(Ⅲ)均形成2∶1型的萃合物. 温度升高, 萃取分配比下降, 萃取反应是放热反应. 2种BisDGAs对Eu(Ⅲ)的亲和力强于对Am(Ⅲ)的亲合力, 表明BisDGAs对Eu(Ⅲ)有一定的选择性. 同时, 研究了BisDGAs萃取Eu(Ⅲ)和Am(Ⅲ)的机理, 给出了表观萃取平衡常数和萃取反应热力学函数ΔH, ΔS和ΔG的值. 此外, 还对TOE-BisDGA和TOX-BisDGA与Eu(Ⅲ)形成的配合物进行了红外和紫外光谱分析.     

La-NMR-spektroskopie an allyllanthan(III)-komplexen

¹³⁹La-NMR chemical shifts were measured for several anionic complexes of formulae Li(C₄H₈O₂)_3/2 [La(ν³-C₃H₅)₄], [Li(C₄H₈O₂)₂][Cp′_nLa(ν³-C₃]H₅)_4−n] (Cp′ = Cp(ν⁵-C₅H₅); n = 1, 2 and Cp′ = Cp * (ν⁵-C₅Me₅); N = 1) and Li[R_nLa(ν³-C₃H₄)₄−n] (R = N(SiMe₃)₂; n = 1, 2 and R = CCsIMe₃; n = 4), as well as for neutral compounds for formulae La(ν³-C₃H₅)₃L_n (L = (C₄H₈O₂)_1.5, (HMPT)₂, TMED), Cp′_nLa(ν³-C₃H₅)_3−n (Cp′= Cp(ν⁵-Cp₅H₅), Cp *(ν⁵-C₅Me₅); n = 1, 2) and La(ν³-C₃H₂)₂X(THF)₂ X = Cl, Br, I). Typical ranges of the ¹³⁹La-NMR chemical shifts were found for the different types of complex independent of number and kind of organyl groups directly bonded to lanthanum.

Zusammenfassung

¹³⁹La-NMR-Spektroskopie wurde an einer Reihe anionischer Allyllanthanat(III)-Komplexe der Zusammensetzung ]- [La)ν³-C₃H₅)₄, [Li(C₄H₈)₂][Cp′_nLa(ν³-C₃H₅)_4−n(Cp′ = Cp(ν⁵-C₅H₅); n = 1, 2 und Cp′ = Cp * (ν⁵-C₅Me₅); N = 1) und Li[R_nLa(ν³-C₃H₅)_4−n (R = B(SiMe₃)₂; n = 1, 2 und R = CCSiMe₃; n = 4 sowie neutraler Allyllanthan(III)-Komplexe der Zusammensetzung La(ν³-C₃H₅)₃L_n (L_n = (C₄H₈O₂)_1.5, (HMPT)₂, TMED), Cp′_n, La(ν³-C₃H₅)_3−n (Cp′ = Cp(ν⁵-C₅H₅), Cp * (ν⁵- Cp₅Me₅); n = 1, 2) und La(ν³-Cp₃H₅)₂X(THF)₂ (X = Cl, Br, I) durchgefürt. In Abhängikeit von der Anzahl und der Art der am Lanthan gebundenen Gruppen wurden für die verschieden Komplextypen charakteristische Resonanzbereiche ermittelt.     

Synthesis and derivative chemistry of [Ru2(μ-PPh2) (μ-OH) 2(μ-p-cymene) 2]

The cationic diphenylphosphido-bridged compound [Ru₂(μ-PPh₂)(μ-OH)₂(η⁶-p-cymene)₂][PF₆) (2) has been prepared by reaction of the tri-μ-hydroxo complex [Ru₂(μ-OH)₃(η-p-cymene)₂][PF₆] (1) with diphenylphosphine. Complex 2 eliminates water on reaction with protic acids, incorporating the conjugate base of the added acid as a bridging ligand. Formic acid, acetic acid, phenol, and aniline react with 2 to give the monosubstituted compounds [Ru₂(μ-PPh₂)(μ-OH)(μ-L)(η⁶-p-cymene)₂]PF₆] (L = HCO₂, MeCO₂, OPh, or NHPH), whereas methanol, thiophenol, 1,2-benzenedithiol, hydrochloric acid and isopropanol afford the disubstituted derivatives [Ru₂(μ-PPh₂)(μ-L)₂(η⁶-p-cymene)₂]PF₆] (L = OMe, SPh, S₂C₆H₄, Cl, or H).