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%。     

硝酸体系中双功能离子液体萃取剂[A336][CA-12]/[A336][CA-100]萃取稀土的机理研究

研究了双功能离子液体萃取剂[A336][CA-12]/[A336][CA-100]在HNO3体系中对稀土的萃取性能.通过与有机羧酸类萃取剂CA- 12/CA- 100及中性有机膦(磷)类萃取剂TBP和P350的比较得知,在相同条件下,萃取能力按如下顺序降低:[A336] [CA- 12]/[A336] [CA- 100...     

二酰胺结构对其萃取Am(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)性能的影响

二酰胺化合物（Ｒ１Ｒ２ＮＣＯ）２Ｒ３用于从乏燃料元件后处理高放废液（ＨＬＷ）中分离、回收锕系和镧系元素的工艺中有良好的前景［１～４］．以ＣＨ２ＯＣＨ２ｎ为桥撑链的二酰胺称为酰胺荚醚（Ａｍｉｄｏｐｏｄａｎｄ）．在大阴离子（如苦味酸根等）存在下对三价...     

HEH[EHP]从H2SO4介质中萃取Er（Ⅲ）的动力学和机理

本文采用充分混合法研究了HEH〔EHP〕-正庚烷从H_2SO_4介质中萃取Er(Ⅲ)的动力学,考察了水相酸度、硫酸根离子浓度和萃取剂浓度对萃取速率的影响,提出了萃取速率方程,并讨论了萃取机理。     

新型功能化离子液体的合成及液-液萃取钕(Ⅲ)的研究

研究了新型功能化离子液体1-戊基-3-(3-乙基苯基膦酰基)丙基咪唑双(三氟甲基磺酰基)亚胺盐的合成及对Nd(Ⅲ)的萃取性能,考察了水相酸度、萃取时间、杂质离子等对萃取性能的影响。结果表明,在0.13g该离子液体中,萃取时间为30min,5 mL pH 9.0的Nd(Ⅲ)溶液浓度在0.1～5.0μg/mL时,其线性回归方程为Y=-29352+2.423×106ρ(μg/mL),线性相关系数和最低检测限分别为0.9982和0.0025μg/mL。同时研究了离子液体的回收利用,在5%HNO3介质中洗脱30 min,Nd(Ⅲ)洗脱率达86%以上,回收后的离子液体可再利用。     

HEH[EHP]萃取Fe(Ⅲ)的动力学研究

用两相充分混合法,在298±1K下研究了HEH[EHP]-正庚烷-1.0mpL·L^-1(Na,H)NO₃体系中萃取Fe(Ⅲ)的动力学过程。认为界面慢反应为速率控制步骤。     

1,9-双(1''''-苯基-3''''-甲基-5''''-氧代吡唑-4''''-基)-壬二酮-[1,9] 与含氮中性配体对镨(Ⅲ)的协同萃取

研究了1,9-双(1'-苯基-3'-甲基5'-氧代吡唑-4'-基)壬二酮-[1,9](H2A)与含氮中性萃取剂(B),如1,10-菲啰啉、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲哕啉、5-硝基-1,10-菲哕啉、2,2'-联吡啶和4,4'-联吡啶,对镨(Ⅲ)的协同萃取行为,确定了协萃配合物组成为PrA@HA@B,求出了协同萃取平衡常数,制得了固态协萃络合物,并用元素分析、IR、UV、TG-DTA对其组成和性质进行了表征.     

HDEHP和HEH/EHP混合萃取剂在硫酸介质中协同萃取RE(Ⅲ)的机制研究

对HDEHP(H2B2)和HEH/EHP(H2L2)混合萃取剂在硫酸介质中萃取稀土元素(La,Nd,Sm,Gd)的机制进行了研究。研究表明,在水相平衡pH=2.0时,混合萃取剂萃取这几种元素的协萃系数分别为:1.96(La),3.52(Nd),5.96(Sm),5.71(Gd),并且协萃系数随水相平衡pH的升高而增加。利用斜率法分别确定了单一萃取剂HDEHP和HEH/EHP以及混合萃取剂HDEHP HEH/EHP在硫酸体系中萃取稀土元素的配合物结构式分别为RE(SO4)xH2x(HB2)3,RE(SO4)xH2x(HL2)3以及RE(HB2)2(HL2)。计算了反应的平衡常数及形成常数并确定了反应机制为阳离子交换反应。     

HEH[EHP]从硫酸介质中萃取钴的反应热测定和热动力学性质

热动力学函数;微量量热法;HEH[EHP]从硫酸介质中萃取钴的反应热测定和热动力学性质     

一种新型磷酸酯类功能化离子液体的合成及管内循环流液液微萃取钐(Ⅲ)的研究

合成了一种新型磷酸酯类功能化离子液体1-戊基-3-(3-二苯基膦酰基)丙基咪唑双(三氟甲基磺酰基)亚胺盐,并利用管内循环流液液微萃取技术研究了该离子液体对水溶液样品中Sm(Ⅲ)的萃取性能.优化的水相酸度为pH =8,水样流速1.5 ml·min-,萃取时间20 min,室温饱和吸附容量118 mg·g-1离子液体.Sm(Ⅲ)浓度为0.1～5.0 μg·ml-1范围时,其线性回归方程为Y=-123247 +422900c(μg·ml-1),线性相关系数和最低检测限分别为0.9938和0.0035 μg·ml-1.用2 rnl 0.1 mol·L-1柠檬酸+0.4 mol·L-1甲酸+ 0.4 mol·L-1水合肼洗脱液洗脱10 min,回收率达98％以上,能实现离子液体的回收利用.并推测该萃取过程主要采用的是螯合作用机理.     

酸性磷类萃取剂在硫酸介质中对Y(Ⅲ)的协萃机制研究

对HDEHP(H2A2),HEH/EHP(H2B2),Cyanex272(H2L2)萃取剂在硫酸介质中单独以及HDEHP-HEH/EHP和HDEHP-Cyanex272混合萃取剂萃取稀土元素Y(Ⅲ)的机制进行了研究. 研究发现,单独采用HDEHP和HEH/EHP萃取Y(Ⅲ)时,SO2-4参与了反应,造成反应过程中放出的H 个数随萃取剂浓度的变化而变化,对于单独采用Cyanex272萃取Y(Ⅲ)的过程中则是OH-参与了反应. 计算了混合萃取剂萃取Y(Ⅲ)的协萃系数(R),当水相平衡pH=1.2时,HDEHP和HEH/EHP混合萃取体系与HDEHP和Cyanex272混合萃取体系萃取Y(Ⅲ)的R分别为27.68和48.99,并且协萃系数随水相平衡pH的升高而增加. 确定了在HDEHP和HEH/EHP混合萃取体系中的协萃反应并计算了反应的平衡常数及萃合物形成反应的稳定常数,反应机制为阳离子交换反应.     

二(2-乙基己基)膦酸从盐酸介质中萃取钪(Ⅲ)、钇(Ⅲ)、镧系离子(Ⅲ)和铁(Ⅲ)

本文研究了二(2-乙基己基)膦酸(H[DEHP])的正辛烷溶液从盐酸介质中萃取钪(Ⅲ)、钇(Ⅲ)、镧系离子(Ⅲ)和铁(Ⅲ)的平衡规律。结果表明,H[DEHP]对上述离子的萃取次序是Sc³⁺>Fe³⁺>Lu³⁺>Yb³⁺>Er³⁺>Y³⁺>Ho³⁺。讨论了Sc(Ⅲ)与Fe(Ⅲ)、Y(Ⅲ)、Ln(Ⅲ)(镧系离子)以及Fe(Ⅲ)与重镧系离子(Ⅲ)分离的可能性,并与HEH[EHP]萃取上述离子的性能进行了比较。借助IR、NMR和斜率法,饱和法研究了低酸度下H[DEHP]萃取Sc(Ⅲ)、Y(Ⅲ)和Ln(Ⅲ)的平衡反应,计算了浓度平衡常数和萃取反应的热力学函数。     

中性配合物Cr(acac)_3、mer-和fac-[Cr(bza)_3]的光学拆分

本文用新方法合成了Cr(bza)_3,改进了其mer-、fac-异构体的分离方法;增大了Cr(acac)_3的化学拆分量(1.5g)。试制了DBT(二苯甲酰-d-酒石酸)吸附型手性固定相(CSP),并成功地用于色谱拆分标题配合物的对映体,mer-[Cr(bza)_3]的部分拆分是首次发现的,其他配合物的拆分结果均优于文献方法。根据mer-[Cr(bza)_3)拆分流出液前、后组分的CD光谱,指定了其对映体绝对构型。还讨论了DBT吸附型CSP的拆分效能和色谱特性。     

碱性电解液中K3[Fe(CN)6]在锌阳极上的自发还原和吸附延长锌镍电池的循环寿命

采用K₃[Fe(CN)₆]作为锌镍电池的电解液添加剂,克服了锌阳极的变形。此外,通过一系列实验设计和表征,探索了电解液中金属锌与K₃[Fe(CN)₆]的反应机理。通过XRD (X-ray diffraction)和XPS (X-ray photo-electron spectroscopy)测试,我们发现金属锌在KOH水溶液中能够与K₃[Fe(CN)₆]反应,将[Fe(CN)₆]^3–还原为[Fe(CN)₆]⁴⁻。添加K₃[Fe(CN)₆]的锌镍电池实现了更长的循环寿命,比不添加K₃[Fe(CN)₆]的锌镍电池长3倍以上。在相同循环次数下,改性电解质中锌阳极循环不仅形状变化较小,而且没有出现“死”锌现象,电极添加剂和粘结剂也没有发生偏析。此外,不同于一般的有机添加剂,K₃[Fe(CN)₆]的加入不仅不会增大电极的极化,还能够提高锌镍电池的放电容量和倍率性能。因此,考虑到这一改性策略有着较高的可行性和较低的成本,K₃[Fe(CN)₆]添加剂在锌镍电池的实际应用中具有极大的推广潜力。     

碱性电解液中K3[Fe(CN)6]在锌阳极上的自发还原和吸附延长锌镍电池的循环寿命

In view of the continuously worsening environmental problems, fossil fuels will not be able to support the development of human life in the future. Hence, it is of great importance to work on the efficient utilization of cleaner energy resources. In this case, cheap, reliable, and eco-friendly grid-scale energy storage systems can play a key role in optimizing our energy usage. When compared with lithium-ion and lead-acid batteries, the excellent safety, environmental benignity, and low toxicity of aqueous Zn-based batteries make them competitive in the context of large-scale energy storage. Among the various Zn-based batteries, due to a high open-circuit voltage and excellent rate performance, Zn-Ni batteries have great potential in practical applications. Nevertheless, the intrinsic obstacles associated with the use of Zn anodes in alkaline electrolytes, such as dendrite, shape change, passivation, and corrosion, limit their commercial application. Hence, we have focused our current efforts on inhibiting the corrosion and dissolution of Zn species. Based on a previous study from our research group, the failure of the Zn-Ni battery was caused by the shape change of the Zn anode, which stemmed from the dissolution of Zn and uneven current distribution on the anode. Therefore, for the current study, we selected K₃[Fe(CN)₆] as an electrolyte additive that would help minimize the corrosion and dissolution of the Zn anode. In the alkaline electrolyte, [Fe(CN)₆]^3– was reduced to [Fe(CN)₆]^4– by the metallic Zn present in the Zn-Ni battery. Owing to its low solubility in the electrolyte, K₄[Fe(CN)₆] adhered to the active Zn anode, thereby inhibiting the aggregation and corrosion of Zn. Ultimately, the shape change of the anode was effectively eliminated, which improved the cycling life of the Zn-Ni battery by more than three times (i.e., from 124 cycles to more than 423 cycles). As for capacity retention, the Zn-Ni battery with the pristine electrolyte only exhibited 40% capacity retention after 85 cycles, while the Zn-Ni battery with the modified electrolyte (i.e., containing K₃[Fe(CN)₆]) showed 72% capacity retention. Moreover, unlike conventional organic additives that increase electrode polarization, the addition of K₃[Fe(CN)₆] not only significantly reduced the charge-transfer resistance in a simplified three-electrode system, but also improved the discharge capacity and rate performance of the Zn-Ni battery. Importantly, considering that this strategy was easy to achieve and minimized additional costs, K₃[Fe(CN)₆], as an electrolyte additive with almost no negative effect, has tremendous potential in commercial Zn-Ni batteries.     

镧系超分子核酸荧光探针的研究和应用 --杯[4]芳烃对Pr(Ⅲ)自发荧光的猝灭作用

研究了Pr(Ⅲ)-杯[4]芳烃-DNA体系的相互作用和荧光发光情况.试验结果表明,Pr(Ⅲ)可产生λex,max=300.0nm、λem,max=600.0nm的自发荧光,杯[4]芳烃在一定条件下能猝灭其荧光,加入DNA后荧光产生大幅增强,故可以杯[4]芳烃与Pr(Ⅲ)形成的发光镧系超分子作荧光探针测定DNA,同时初步探讨了体系相互作用机理.试验方法的线性范围为0～1.0μg@ml-1和2.0～4.0μg@ml-1,检出限为1.276×10-3μg@ml-1.此法简单、灵敏、可靠.     

Salen Mn(Ⅲ)配合物的合成及其在离子液体中对苯乙烯环氧化反应的催化性能

合成了在5,5’位上分别含羟基叔胺基和酯基叔胺基取代基的新型手性水杨醛Schiff碱的Salen Mn（Ⅲ）配合物1～4．在CH2Cl2／H2O反应体系中,以吡啶氮氧化物（PyNO）为助催化剂,NaCl0为氧化剂,考察了配合物1—4对苯乙烯环氧化的催化性能．以氯化-双[3-（叔丁基）-5-（N,N-二（乙醇基）氨基亚甲基）水杨醛]缩（1r,2R）-二苯基乙二胺[N,N’,O,O’]锰（Ⅲ）2和氯化-双[3-（叔丁基）-5-（N,N-二（乙酰乙酯基）氨基亚甲基）水杨醛]缩（1R,2R）-二苯基乙二胺[N,N’,O,O’]锰（11I）4为例,研究了不同的离子液体[BMIM]PF6和[BMIM]BF4对苯乙烯环氧化反应的影响．结果显示,两种离子液体的加入均能使催化剂循环使用,在离子液体[BMIM]PF。中,配合物2和4催化得到的环氧化物ee％值分别为53．2％和55．8％,且催化剂可以重复使用四次,效果好于在离子液体[BMIM]BF4中对苯乙烯的催化的影响．     

离子液体[Bmim]Cl在H2SO4中对Q235钢的缓蚀实验和理论分析

探究1-丁基-3-甲基-咪唑氯盐([Bmim]Cl)在H_2SO_4介质中对Q235钢的缓蚀性能,解决酸性环境在金属表面造成的腐蚀危害。采用静态缓蚀失重法、电化学法分析了不同浓度[Bmim]Cl对Q235钢的缓蚀性能。Q235钢表面形貌特征以及吸附行为分别采用了扫描电子显微镜(SEM)及吸附等温模型进行了分析。采用理论模拟计算分析了缓蚀剂分子在碳钢表面的缓蚀机理。结果表明,[Bmim]Cl为阴极主导的混合型缓蚀剂,随[Bmim]Cl浓度的增加,缓蚀效果越好,当[Bmim]Cl浓度为0.6 mol·L~(-1)时,缓蚀效率可达91%以上,等温吸附模型证明缓蚀剂分子可自发吸附在金属表面,符合Langmuir等温线。[Bmim]Cl通过化学键与Q235钢表面结合形成了以咪唑杂环为吸附中心、稳定化学吸附的单分子吸附层,且[Bmim]~+平行吸附于表面达到防腐蚀效果。[Bmim]Cl是一种性能优异的防腐蚀剂,能有效预防Q235钢在H_2SO_4介质中的腐蚀。     

KOH和K3[Fe(CN) 6]混合液中颗粒孔径对NiO电极电容器性能的影响

合成5种孔径大小分布的NiO样品,测定各NiO电极在3mol/L KOH或其添加K3[Fe(CN)6]的电解液中的电化学电容性能.结果表明,NiO电极孔径分布在15nm左右,可有效减慢铁氰酸根离子向液相的扩散,从而提高N4 (NiO)电极的充放电效率.     

不同稀释剂中N,N,N′,N′-四丁基-3-氧戊二酰胺从硝酸介质中萃取Gd(Ⅲ)离子的研究

在不同稀释剂体系中研究了N,N,N′,N′-四丁基-3-氧戊二酰胺(TBDGA)从硝酸介质中萃取Gd髥离子的性能及反应机理。考察了水相硝酸浓度、萃取剂浓度及温度对其萃取性能的影响。实验表明在不同稀释剂中TBDGA对Gd髥的萃取能力为:二甲苯四氯化碳甲苯氯仿,分配比在所研究酸度范围内都随硝酸浓度的增加而增大。在不同稀释剂中萃取机理是相同的,萃合物的组成为Gd(NO3)3·3TBDGA;萃取Gd(Ⅲ)离子的反应为放热反应,低温有利于萃取。萃合物的IR光谱表明羰基氧与Gd(Ⅲ)发生配位。