離子液體中Ln(Ⅲ)與TBP、H2O的配位化學研究.pdf

1、離子液體(ILs)具有高的熱力學、化學穩(wěn)定性及低揮發(fā)性，使用ILs做稀釋劑有望代替乏燃料萃取過程中常使用的煤油和正十二烷等易燃、易揮發(fā)的有機溶劑。金屬離子與 TBP在兩相體系中的配位化學研究已較深入，但在均相體系的研究工作鮮有報道，在ILs中金屬-配體配位反應的基礎熱力學數(shù)據(jù)較少。即使開展在 ILs中Ln（Ⅲ）/NO3-配位反應的研究工作，但是他們并沒有詳細地研究在不同含水量的ILs中Ln（Ⅲ）/NO3-配位反應。因此，本文使用光譜滴定

2、法研究在水飽和及不同含水量的1-丁基-3-甲基咪唑雙（三氟甲基磺酰亞胺）鹽（C4mimNTf2）中 Ln（Ⅲ）（Ln=Nd、Eu）/TBP的配位化學行為，以及水對 Ln（Ⅲ）/TBP配位穩(wěn)定常數(shù)的影響，以期為 ILs在金屬離子的液/液萃取分離過程中的應用提供基礎理論數(shù)據(jù)。通過實驗研究，所得結論如下：
　?。?）在10℃、25℃、40℃、55℃和70℃溫度條件下，水飽和的 C4mimNTf2中的 Nd（Ⅲ）/TBP配位反應的穩(wěn)定常數(shù)

3、 lgβ分別為：0.68±0.03，0.77±0.02，0.89±0.03，0.97±0.03，1.04±0.03；焓ΔH是11.52kJ/mol， Nd（Ⅲ）/TBP配位反應生成1:1的配合物，隨溫度升高配位能力增強，并獲得了滴定光譜、摩爾吸收光譜和物種分配曲線。
　?。?）水飽和的C4mimNTf2中，Eu(TBP)3+的穩(wěn)定常數(shù)lg?為0.78±0.06，略大于Nd(TBP)3+配位的穩(wěn)定常數(shù)，與鑭系收縮效應一致。
　

4、?。?）在水飽和的C4mimNTf2中，Eu（Ⅲ）熒光壽命從0.102ms到0.168ms，通過經(jīng)驗公式計算Eu（Ⅲ）內配位層的水分子個數(shù)從9個降到5個，即一個TBP取代4個H2O，這個結果不太可能，又因該經(jīng)驗公式是針對水溶液中總結出來的經(jīng)驗公式，對于ILs體系不一定適用，真實的取代機制還有待深入研究。
　?。?）在25℃條件下，C4mimNTf2中水對Nd（Ⅲ）/TBP配位反應的影響如下：nH2O：nNd（Ⅲ）=40時，生成配合