TODGA/[C2mim][NTf2]萃取Th4+的研究

研究了N,N,N',N'-四辛基-3-氧戊二酰胺(TODGA)溶于疏水性离子液体咪唑类离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([C₂mim][NTf₂])中对硝酸水溶液体系中四价钍离子(Th⁴⁺)的萃取行为.详细考察了接触时间、酸度、Th⁴⁺浓度、TODGA浓度、温度对TODGA/[C₂mim][NTf₂]体系萃取性能的影响.作为对比,我们还考察了TODGA在传统有机溶剂异辛烷中对Th⁴⁺的萃取.结果表明:TODGA/[C₂mim][NTf₂]体系对Th⁴⁺的萃取是吸热反应,且在50 ℃下,能在5 min内达到平衡.萃取体系随着酸度对Th⁴⁺的萃取性能先降后增大;Th⁴⁺浓度的增大,TODGA浓度的降低,对Th⁴⁺的萃取性能下降.TODGA在离子液体萃取体系中比在有机体系中有更好的Th⁴⁺萃取效果,特别是在低酸条件下.通过萃取机理研究,推测出在低酸下萃取反应是离子交换且TODGA与Th⁴⁺配比为2∶1,在高酸下萃取是中性配位.     

CMPO/[Cnmim][NTf2]体系对Eu3+和UO22+的萃取行为

讨论了辛基(苯基)-N,N-二异丁基胺甲酰基甲基氧化膦(CMPO)/1-烷基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐([C_nmim][NTf_2],n=2,8,12)萃取体系分别对硝酸溶液中的铕离子(Eu~(3+))和铀酰根离子(UO_2~(2+))的萃取行为。主要研究了硝酸浓度、接触时间、温度、CMPO浓度对CMPO/[C_nmim][NTf_2]体系萃取性能的影响,并选取CMPO/[C_2mim][NTf_2]体系对模拟高放废液中的镧锕元素进行了萃取分离。结果表明:随着离子液体侧链长度增长,萃取平衡时间逐渐延长;CMPO/[C3+2mim][NTf_2]体系对Eu的萃取是放热反应,萃取率随酸度增加而逐渐降低,对UO_2~(2+)则是吸热反应,萃取率随酸度增加而逐渐升高;通过机理研究,推测出对Eu~(3+)的萃取反应是离子交换,而对UO_2~(2+)的萃取反应则是中性配位;CMPO/[C_2mim][NTf_2]体系能有效的萃取模拟高放废液中的镧系、锕系元素,且在高酸下有一定的镧锕分离效果。     

CMPO/[Cnmim][NTf2]体系对Eu3+和UO22+的萃取行为

讨论了辛基(苯基)-N,N-二异丁基胺甲酰基甲基氧化膦(CMPO)/1-烷基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐([C_nmim][NTf₂],n=2,8,12)萃取体系分别对硝酸溶液中的铕离子(Eu³⁺)和铀酰根离子(UO₂²⁺)的萃取行为。主要研究了硝酸浓度、接触时间、温度、CMPO浓度对CMPO/[C_nmim][NTf₂]体系萃取性能的影响,并选取CMPO/[C2mim][NTf₂]体系对模拟高放废液中的镧锕元素进行了萃取分离。结果表明:随着离子液体侧链长度增长,萃取平衡时间逐渐延长;CMPO/[C2mim][NTf₂]体系对Eu³⁺的萃取是放热反应,萃取率随酸度增加而逐渐降低,对UO₂²⁺则是吸热反应,萃取率随酸度增加而逐渐升高;通过机理研究,推测出对Eu³⁺的萃取反应是离子交换,而对UO₂²⁺的萃取反应则是中性配位;CMPO/[C2mim][NTf₂]体系能有效的萃取模拟高放废液中的镧系、锕系元素,且在高酸下有一定的镧锕分离效果。     

咪唑基离子液体的物理化学性质估算及预测(英文)

根据经验和半经验方程及空隙模型理论,可以估算及预测离子液体在298.15K的物理化学性质.本文讨论了离子液体的分子体积,密度,标准熵,晶格能,表面张力,等张比容,摩尔蒸发焓,空隙体积,空隙率和热膨胀系数.通过实验测得的三种离子液体1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯([C2mim][EtSO4)]),1-丁基-3-甲基咪唑硫酸辛酯([C4mim][OcSO4])和1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([C2mim][NTf2])的密度和表面张力估算了它们的其它物理化学性质.由这三种离子液体的分子体积及等张比容预测了同系列中其它离子液体[Cnmim][EtSO4],[Cnmim][OcSO4]和[Cnmim][NTf2](n=1-6)的分子体积及等张比容,由此计算出它们的密度及表面张力.进而预测了它们的物理化学性质.将预测的离子液体[C4mim][NTf2]和[C2mim][OcSO4]的密度值与文献报导的实验值进行比较,其偏差在实验误差范围内.最后,将由Kabo经验方程计算的七个离子液体[C2mim][EtSO4]、[C4mim][OcSO4]、[C2mim][NTf2]、[C4mim][NTf2]、丁基三甲基铵双三氟甲磺酰亚胺盐([N4111][NTf2])、甲基三辛基铵双三氟甲磺酰亚胺盐([N8881][NTf2])和1-辛基-3-甲基吡啶四氟硼酸盐([m3opy][BF4])的摩尔蒸发焓与由Verevkin简单规则预测的摩尔蒸发焓进行比较,发现两者符合很好.因此,在缺乏密度和表面张力实验数据的情况下,可以用Verevkin简单规则来预测离子液体的摩尔蒸发焓.     

季铵盐型离子液体中全氟烷基磺酰亚胺盐催化的芳烃硝化反应

全氟烷基磺酰亚胺盐与季铵型离子液体（Cu(N(C4F9SO2)2)2/[N4446][NTf2] 或 In(NTf2)3/[N4446][NTf2]）组成的新催化体系,可以很好的催化芳香族化合物的硝化反应。以氯苯的硝化为例,用硝酸和醋酸酐混合物为硝化试剂,在2mol%的Cu(N(C4F9SO2)2)2或In(NTf2)3催化剂催化下,室温下反应10分钟,氯苯的转化率就可分别达到87.6% 和 90.6%,反应产物的邻/对位比为4.3和4.8。并且这种催化剂与离子液体组成的催化体系很容易被回收,并可以连续使用5次以上。     

[C4mim][PF6]和[C4mim][NTf2]离子液体辐射诱导的相行为及荧光行为变化

离子液体因其低挥发性, 高热稳定性及优良的萃取性能被认为是萃取分离放射性核素的新一代绿色溶剂, 而研究离子液体本身的辐射效应是其实际应用的重要前提. 本文以60Co为辐射源, 系统研究了γ辐照对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([C4mim][PF6])和1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酰胺酸盐([C4mim][NTf2])的相行为及荧光行为的影响. 在相行为方面, γ辐照使离子液体的结晶驰豫时间增加, 导致其低温结晶延迟. 在荧光行为方面, γ辐照后离子液体的荧光光谱保持原有的“红边效应(red edge effect)”, 但随吸收剂量增加, 光谱整体发生红移(最大移动幅度达150 nm). 并且这种“红边效应”在辐照后离子液体的乙腈稀释剂中仍然存在, 且随稀释倍数增加光谱整体发生蓝移. [C4mim][PF6]和[C4mim][NTf2]离子液体辐照后的这种相行为及荧光行为的变化可归因于辐照对其阴阳离子空间相关性(缔合行为)的影响.     

离子液体萃取阿魏酸和咖啡酸的性能研究

以1-甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐([C4mim][PF6])和1-甲基-3-己基咪唑六氟磷酸盐([C6mim][PF6])离子液体为萃取剂,采用紫外分光光度法研究了溶液pH值、温度、相比率及盐的种类和浓度对其萃取阿魏酸和咖啡酸效率的影响,考察了被萃取物的回收及离子液体的循环使用,探讨了两种离子液体替代传统有机溶剂阿魏酸和咖啡酸的可能性。实验结果表明:萃取温度和无机盐的种类及浓度对FA和CA萃取效率的影响较小;水相pH值对萃取效率有较大的影响,萃取FA适宜pH应小于3.67,萃取CA适宜pH应小于3.71;被萃取物浓度增大,萃取效率降低,而相体积比增大其萃取效率升高;两种离子液体对FA和CA的萃取效率[C4mim][PF6]大于[C6mim][PF6],同种离子液体对FA的萃取效率大于CA;在萃取相中的FA和CA可定量回收,且被萃取物中离子液体的残留[C6mim][PF6]小于[C4mim][PF6],离子液体可循环使用。     

咪唑类离子液体[C10mim][NTf2]萃取铈(IV)

以咪唑类离子液体1-癸基-3-甲基咪唑三氟磺酰亚胺盐[C10mim][NTf2]为萃取剂,研究了其对铈(Ⅳ)的萃取行为,分别考察了萃取时间、料液浓度、硝酸浓度、离子液体咪唑环上烷基链长、无机盐浓度和温度对萃取过程的影响。 热力学计算表明,萃取过程是自发的放热过程。 推测可能的萃取机理是阴离子交换机理。 对萃取液进行了反萃考察,在硫酸浓度为1.0 mol/L时,反萃率为85.1%。     

离子液体[C2mim][GaCl4]的溶解热研究

在干燥氩气氛下, 用等摩尔的高纯无水GaCl3和[C2mim][Cl](氯化1-甲基-3-乙基咪唑)直接搅拌混合, 制备了淡黄色透明的的离子液体[C2mim][GaCl4] (1-ethyl-3-methylimidazolium chlorogallate) . 在298.15 K下, 利用具有恒温环境的溶解反应热量计, 测定了这种离子液体的不同浓度摩尔溶解焓 . 针对[C2mim][GaCl4]溶解于水后即分解的特点, 在Pitzer电解质溶液理论基础上, 提出了确定这种离子液体标准摩尔溶解焓的新方法, 得到了[C2mim][GaCl4]在水中的标准摩尔溶解焓, ＝－132 kJ•mol－1, 以及Pitzer焓参数组合: ＝－0.1373076和 ＝0.3484209. 借助热力学循环和Glasser离子液体晶格能理论, 用Ga3＋, Cl－和[C2mim]—的离子水化焓数据以及本文得到的[C2mim][GaCl4]标准摩尔溶解焓, 估算了配离子4Cl－(g)解离成Ga3＋(g)和4Cl－(g)的解离焓ΔHdis([GaCl4]-)≈5855 kJ•mol－1. 这个结果揭示了离子液体[C2mim][GaCl4]的标准摩尔溶解焓绝对值并不很大的原因, 即是很大的离子水化焓被很大的[GaCl4]－(g)的解离焓相互抵消了.     

过渡金属离子液体[C2mim][FeCl4]的溶解热

在干燥氩气氛下, 用等摩尔的高纯无水FeCl3和氯化1-甲基-3-乙基咪唑([C2mim][Cl])直接搅拌混合, 制备棕色透明的含过渡金属铁的离子液体[C2mim][FeCl4]. 在298.15 K下, 利用具有恒温环境的溶解反应热量计测定了这种离子液体的摩尔溶解焓(ΔsHm). 针对[C2mim][FeCl4]溶解于水后即分解的特点, 在Pitzer电解质溶液理论基础上, 提出了确定这种离子液体标准摩尔溶解焓的新方法, 得到了[C2mim][FeCl4]的标准摩尔溶解焓(ΔsH 0—m=-76.6 kJ/mol), 以及Pitzer焓参数组合: β(0)LFe,Cl+β(0)L[C2mim], Cl+ΦLFe,[C2mim]=0.072209和β(1)LFe,Cl+β(1)L[C2mim], Cl=0.15527. 借助热力学循环和Glasser离子液体晶格能理论, 用Fe3+, Cl-和[C2mim]+的离子水化焓数据以及[C2mim][FeCl4]标准摩尔溶解焓, 估算得到了配离子[FeCl4]-(g)解离成Fe3+(g)和4Cl-(g)的解离焓为5659 kJ/mol. 这个结果揭示了离子液体[C2mim][FeCl4]的标准摩尔溶解焓绝对值并不很大的原因, 即很大的离子水化焓被很大的[FeCl4]-(g)的解离焓相互抵消.     

CCl2(A 1B 1,a3B1)自由基被烷烃类分子猝灭动力学

用放电 LIF实验装置,对CCl4/Ar混合气体放电产生CCl2自由基,再用541.52 nm激光将电子基态CCl2激励到激发态A 1B1(0,4,0)振动能级上,通过检测激发态CCl2时间分辨荧光信号,测得室温下CCl2(A 1B1)被烷烃类分子猝灭的实验结果,用我们提出的三能级模型分析处理实验数据,获得CCl2(A 1B1)态和CCl2(a 3B1)态的碰撞猝灭速率常数kA和ka值.     

[Pt2(P2O4H2)4]4-和[Pt2(P2O4CH4)4]4-基态和激发态性质的理论研究

采用从头计算MP2和CIS方法分别优化等电子双核d⁸配合物[Pt₂(P₂O₄H₂)₄]^4-和[Pt₂(P₂O₄CH₄)₄]^4-的基态和激发态结构。结果表明基态Pt-Pt距离分别为0.290 5和0.298 7 nm，与实验的0.292 5和0.298 0 nm符合。NBO计算的Pt-Pt键级以及Pt原子间伸缩振动说明Pt-Pt相互作用具有吸引本质。CIS计算揭示电子激发到Pt-Pt的σ(p_z)成键轨道使得相互作用增强。保持激发态几何，含时密度泛函理论(TD-DFT)计算的溶液发射分别为449和475 nm，与实验值512和510 nm接近。     

Synthesis and characterization of some novel cadmium(II) complexes with 3-hydroxypicolinic acid (3-OHpicH): Crystal and molecular structures of [CdI(3-OHpic)(3-OHpicH)(H2O)]2, [Cd(3-OHpic)2(H2O)2] and [Cd(3-OHpic)2]n

Cadmium(II) complexes of 3-hydroxypicolinic acid, namely [CdI(3-OHpic)(3-OHpicH)(H₂O)]₂ (1), [Cd(3-OHpic)₂(H₂O)₂] (2) and [Cd(3-OHpic)₂]_n (3) were prepared and characterized by spectroscopic methods (IR, NMR) and their molecular and crystal structures were determined by X-ray crystal structure analysis. Complexes 1 and 2 were prepared in similar reaction conditions using different cadmium(II) salts: cadmium(II) iodide and cadmium(II) acetate dihydrate, respectively, while 3 was prepared by recrystallization of 2 from N,N-dimethylformamide solution. Various coordination modes of 3-OHpicH in 1–3 were established in the solid state: bidentate N,O-chelated mode in 1 and 2, monodentate mode through the carboxylate O atom from zwitterionic ligand in 1 and bidentate N,O-chelated and bridging mode in 3. In the DMF solution of all prepared complexes, only monodentate mode of 3-OHpicH binding to cadmium(II) through the carboxylate O atom was established by ¹H, ¹³C, ¹⁵N and ¹¹³Cd NMR spectroscopy.     

One-step synthesis of pentavalent triphenylantimony derivatives Ph3Sb(OSiR3)2, Ph3Sb(OCH2CH2)2NH and Ph3Sb(OCH2CH2NMe2)2: X-ray molecular structure of Ph3Sb(OSiMe3)2

Pentavalent bis(triorganosiloxy)triphenylantimony derivatives, Ph₃Sb(OSiR₃)₂ (R = Me, Ph), were synthesized by reaction of triphenylantimony with trimethyl- or triphenylsilanol in the presence of tert-butylhydroperoxide by the mild reaction conditions (0-5 °C, 2 h). The reaction of triphenylantimony with diethanolamine in the presence of tert-butylhydroperoxide gave the cyclic compound Ph₃Sb(OCH₂CH₂)₂NH. The mixture of Ph₃SbO and Ph₃Sb(OCH₂CH₂NMe₂)₂ was obtained by the reaction of triphenylantimony with 2-(N,N-dimethylamino)ethanol in the presence of tert-butylhydroperoxide.     

Ca2+-Mg2+-Zn2+体系在水溶性聚磷酸铵溶液中螯合规律的研究

近年来,水溶性聚磷酸铵在液体肥料和复合肥料的领域受到了广泛的关注,并在发达国家中得到了大面积的推广及应用。在pH值为5.5~8.0、温度为278.15 K~323.15 K的条件下,本文采用滴定法研究Ca_²⁺-Mg_²⁺-Zn_²⁺体系在聚磷酸铵溶液中的螯合规律。实验结果表明：相同质量分数的聚磷酸铵溶液对金属离子的螯合量会随着体系中Ca_²⁺、Mg_²⁺、Zn_²⁺的摩尔浓度的变化而变化;随着温度的升高而逐渐降低;随着pH的增加而逐渐增加;随着聚合度的升高而逐渐增加。采用傅里叶红外光谱对聚磷酸铵和A₁B₃C₃体系的螯合物进行表征。     

CCl2自由基被无机小分子猝灭的速率常数

对CCl4/Ar混合气体脉冲直流高压放电产生CCl2自由基,用541.52 nm激光将电子基态CCl2激励到A 1B1(0,4,0)振动能级上. 通过检测激发态CCl2时间分辨荧光信号,测得室温下CCl2(A 1B1和a 3B1)被O2、N2、NO、 CO2、 CS2、H2O、SO2,和SF6分子猝灭的实验结果.用我们提出的三能级模型分析处理实验数据,获得了CCl2(A 1B1)态和CCl2(a 3B1)态的碰撞猝灭速率常数kA和ka值.     

Chromium(III) Hydroxide Solubility in The Aqueous Na+-OH?-H2PO?4-HPO2?4-PO3?4-H2O System: A Thermodynamic Model

Chromium(III)-phosphate reactions are expected to be important in managing high-level radioactive wastes stored in tanks at many DOE sites. Extensive studies on the solubility of amorphous Cr(III) solids in a wide range of pH (2.8–14) and phosphate concentrations (10^–4 to 1.0 m) at room temperature (22±2)°C were carried out to obtain reliable thermodynamic data for important Cr(III)-phosphate reactions. A combination of techniques (XRD, XANES, EXAFS, Raman spectroscopy, total chemical composition, and thermodynamic analyses of solubility data) was used to characterize solid and aqueous species. Contrary to the data recently reported in the literature,⁽¹⁾ only a limited number of aqueous species [Cr(OH)₃H₂PO^–₄, Cr(OH)₃(H₂PO₄)^2–₂), and Cr(OH)₃HPO^2–₄] with up to about four orders of magnitude lower values for the formation constants of these species are required to explain Cr(III)-phosphate reactions in a wide range of pH and phosphate concentrations. The log K^o values of reactions involving these species [Cr(OH)₃(aq)+H₂PO^–₄⇌Cr(OH)₃H₂PO^–₄; Cr(OH)₃(aq)+2H₂PO^–₄⇌Cr(OH)₃(H₂PO₄)^2–₂; Cr(OH)₃(aq)+HPO^2–₄⇌Cr(OH)₃HPO^2–₄] were found to be 2.78±0.3, 3.48±0.3, and 1.97±0.3, respectively.     

Sm3+掺杂CaO-SiO2-B2O3发光玻璃的制备、表征及性质

用高温固相法合制备了以CaO-SiO₂-B₂O₃为基质，Sm³⁺为激活离子的发光玻璃。对Sm³⁺的淬灭浓度、基质中的硼硅比例、其他稀土离子的敏化作用以及基质组成等因素对玻璃发光特性的影响进行了探讨，并用红外和X-衍射分析对样品的结构进行了表征。结果表明：当Sm^3＋掺杂的物质的量分数为1.2%,激发波长λ ＝ 404 nm时,玻璃体60CaO-20SiO₂-20B₂O₃∶1.2Sm^3＋的发光强度为4 838 A.U.( λ ＝ 606 nm );这种发光玻璃具有将紫外及近紫外光转换为橙红色光的特点。少量的Eu^3＋的掺入，对玻璃体的发光起敏化作用；玻璃体中的组分CaO可被ZnO替代。