離子液體中Ln(Ⅲ)與TBP、H2O的配位化學(xué)研究.pdf

1、離子液體(ILs)具有高的熱力學(xué)、化學(xué)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(jī)溶劑。金屬離子與 TBP在兩相體系中的配位化學(xué)研究已較深入，但在均相體系的研究工作鮮有報(bào)道，在ILs中金屬-配體配位反應(yīng)的基礎(chǔ)熱力學(xué)數(shù)據(jù)較少。即使開展在 ILs中Ln（Ⅲ）/NO3-配位反應(yīng)的研究工作，但是他們并沒有詳細(xì)地研究在不同含水量的ILs中Ln（Ⅲ）/NO3-配位反應(yīng)。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(xué)行為，以及水對(duì) 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(yīng)用提供基礎(chǔ)理論數(shù)據(jù)。通過實(shí)驗(yàn)研究，所得結(jié)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(yīng)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(yīng)生成1:1的配合物，隨溫度升高配位能力增強(qiáng)，并獲得了滴定光譜、摩爾吸收光譜和物種分配曲線。
　　（2）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(yīng)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(yàn)公式計(jì)算Eu（Ⅲ）內(nèi)配位層的水分子個(gè)數(shù)從9個(gè)降到5個(gè)，即一個(gè)TBP取代4個(gè)H2O，這個(gè)結(jié)果不太可能，又因該經(jīng)驗(yàn)公式是針對(duì)水溶液中總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn)公式，對(duì)于ILs體系不一定適用，真實(shí)的取代機(jī)制還有待深入研究。
　　（4）在25℃條件下，C4mimNTf2中水對(duì)Nd（Ⅲ）/TBP配位反應(yīng)的影響如下：nH2O：nNd（Ⅲ）=40時(shí)，生成配合