CN115433130B - 一种温度响应型咪唑离子液体及其萃取金(iii)的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于贵金属分离领域，提供了一种温度响应型咪唑离子液体及其萃取金(III)的方法。所述的离子液体结构简单、成本低、稳定性强，且具有温度响应特性，其与水的互溶度受温度的影响。在室温下，离子液体与水为不互溶的两相；当达到临界溶液温度时，离子液体与水完全互溶，形成均匀的一相。冷却后，均相体系将返回到两相的状态。基于以上性质，本发明建立了温度响应型咪唑离子液体‑水的均相液液萃取体系，用于高效萃取金(III)，其萃取效率高，平衡时间短，解决了离子液体粘度大、萃取过程传质受阻、对有机溶剂依赖性大的问题。且本发明所述的离子液体对金(III)具有突出的选择性。综上，本发明所述的离子液体在金(III)的萃取回收领域具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于贵金属分离领域，特别涉及一种温度响应型咪唑离子液体及其萃取金(III)的方法。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
金被誉为“金属之王”，广泛应用于生物医学、精细化工、国防、珠宝等领域。随着科技的进步，人们对黄金的需求量逐年增加。然而，自然资源十分有限，因此，为了满足“可持续发展”的要求，从二次资源中回收金是大势所趋。迄今为止，回收金的方法包括液液萃取法、沉淀法、吸附法、电沉积法等。其中，液液萃取因其操作简单、成本低、效率高而被认为是最高效的方法。然而，在工业生产中，大多数萃取剂(如二丁基卡必醇(DBC)和甲基异丁基酮(MIBK))需要使用有机溶剂作为稀释剂，严重威胁着环境和人类健康。因此，在萃取金的领域，开发更绿色、更安全的萃取体系是非常必要的。
离子液体是完全由离子组成的有机盐，其熔点通常低于100℃。近年来，离子液体已成为传统有机溶剂和萃取剂的良好替代品，并因其“绿色”和“结构可调性”而在金属萃取领域受到广泛的关注。特别地，咪唑基、季铵基、吡啶基、季鏻基离子液体在萃取回收金的领域中表现出优异的萃取效率。尽管离子液体对金表现出卓越的萃取能力，但大多数离子液体粘度非常高，导致萃取过程传质慢，平衡时间长，对有机溶剂依赖性大，这极大地限制了离子液体的工业应用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种温度响应型咪唑离子液体及其萃取金(III)的方法，设计合成了三种温度响应型离子液体并用于均相液液萃取金。具体如下：发明人将酯基修饰在咪唑离子液体上，可以将传统的咪唑离子液体改造成为温度响应型离子液体。所述的离子液体为上临界溶液温度型，其与水的互溶度受温度的影响。在室温下，所述的离子液体与水互不相溶；随着温度的升高，该离子液体与水的互溶性明显增加，当达到临界溶液温度时，离子液体与水完全互溶，形成均匀的一相；冷却后，均相体系将返回到两相的状态。三种离子液体与水的二元平衡相图如图2所示，离子液体与水的临界溶液温度受离子液体结构和离子液体与水的质量比的影响。基于以上温度响应的特性，本发明构建了温度响应型咪唑离子液体-水的均相液液萃取体系，用于高效萃取金，其相转移的示意图如图3所示。加热时，离子液体与金属溶液互溶形成一相，实现萃取；冷却时，离子液体与金属溶液不互溶，实现分相。本发明所述的萃取过程萃取效率高，平衡时间短，解决了离子液体粘度大、萃取过程传质受阻、对有机溶剂依赖性大的问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面，提供了一种温度响应型离子液体，所述的离子液体为酯基功能化的咪唑离子液体，其结构式如下式I所示：
其中，n＝1、2、3，分别命名为[EA-IM]NTf2、[EP-IM]NTf2、[EB-IM]NTf2。
本发明开发了新型离子液体，具有萃取效率高，平衡时间短的优势，解决了离子液体粘度大、萃取过程传质受阻、对有机溶剂依赖性大的问题。
本发明的第二个方面，提供了一种上述的温度响应型离子液体的制备方法，包括：
将N-甲基咪唑、乙腈，在惰性气氛下混合均匀，再加入功能试剂，升温进行反应，反应完成后，冷却至室温，得到反应后溶液；
将所述反应后溶液中的乙腈旋蒸、洗涤，干燥，得到反应中间体；
将所述反应中间体溶解在溶剂中，加入双(三氟甲基磺酰)亚胺锂进行反应，洗涤至洗涤液中检测不到Br-或Cl-，干燥，即得到最终产物。
本发明的第三个方面，提供了上述的温度响应型离子液体在萃取金(III)中的应用。
本发明的有益效果
(1)本发明所述的离子液体为温度响应型离子液体，加热时离子液体和水溶液互溶形成均匀的一相。打破传统的相界面，加快传质速率，提高萃取率。
(2)本发明所述的离子液体为温度响应型离子液体，冷却时离子液体和水溶液互不相溶，分相过程简单。
(3)本发明所述的离子液体对金(III)具有卓越的萃取效率及萃取选择性，金(III)的萃取率能达到97％以上，而对其他金属的萃取率在3％以下。
(4)本发明所述的萃取过程无需加入易挥发的有机溶剂作为稀释剂，更为绿色环保
(5)本发明所述的萃取过程无需使用机械震荡，离心机萃取装置简单，萃取过程方便。
(6)本发明制备方法简单、实用性强，易于推广。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1温度响应型咪唑离子液体的核磁共振氢谱。横坐标为化学位移，从上到下依次为[EA-IM]NTf2、[EP-IM]NTf2、[EB-IM]NTf2。
图2温度响应型离子液体与水的二元混合物相图。横坐标为水与离子液体的质量比，纵坐标为离子液体与水形成均相的相转变温度。离子液体与水形成均相的相变温度称为临界溶液温度(UCST)，其相变温度取决于离子液体的结构以及离子液体与水添加的比例。
图3温度响应型离子液体对金(III)的均相萃取过程：(a)初始状态，(b)均相状态，(c)冷却状态。初始状态，离子液体与水相是互不相溶的两相状态，离子液体密度大，处于下相，水密度小，处于上相；加热到临界溶液温度时，离心液体相和水相互溶形成均匀的一相，实现均相萃取；萃取平衡后，将溶液冷却，水相和离子液体相又恢复为两相状态，金(III)以萃合物的形式从水相转移到离子液体相。离子液体密度大，处于下相，水密度小，处于上相。
图4盐酸浓度对温度响应型离子液体对金(III)萃取率的影响。横坐标为盐酸浓度，纵坐标为金(III)的萃取率。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
一种温度响应型离子液体，所述的离子液体为酯基功能化的咪唑离子液体，其结构式如下式I所示：
其中，n＝1、2、3，分别命名为[EA-IM]NTf2、[EP-IM]NTf2、[EB-IM]NTf2，其核磁共振氢谱如图1所示。
上述一种温度响应型咪唑离子液体的制备方法，包括步骤如下：
在三口瓶中加入N-甲基咪唑、乙腈，在N2气氛下室温搅拌混合均匀，缓慢加入功能试剂，随后升温至80℃反应12h。反应完成后，冷却至室温。将所得溶液用旋转蒸发仪将乙腈旋出，再用乙酸乙酯洗涤3次，以除去未反应的原料。将产物放入60℃真空干燥箱中干燥12h，得到反应中间体。随后，将中间体溶于去离子水，加入双(三氟甲基磺酰)亚胺锂，可观察到在混合物中立即有第二相的形成,在室温下搅拌2h使其反应完全。然后用去离子水多次洗涤下层的离子液体,直到用AgNO3在洗涤液中检测不到Br-或Cl-。最后,将产物置于60℃真空干燥箱中干燥12h，最终得到萃取剂。
在一些实施例中，功能试剂为氯乙酸乙酯、3-溴丙酸乙酯或4-溴丁酸乙酯。
在一些实施例中，N-甲基吡咯烷与功能试剂的摩尔比为1:1.1～1.2。
在一些实施例中，中间体与双(三氟甲基磺酰)亚胺锂的摩尔比为1:0.85～0.9，以节约成本，在反应结束后只需考虑洗涤除去一种原料，便于后处理。
上述离子液体的应用，作为萃取剂用于均相萃取盐酸介质中的金(III)，分离方法如下：
将一定质量的离子液体和待分离金属溶液混合，放在加热平台上，加热到指定温度，恒温稳定一段时间。此时，温度响应型离子液体和金属溶液形成均相溶液，实现萃取。萃取完成后，将均相溶液置在室温或冰水中，冷却至恢复两相状态。
在一些实施例中，离子液体的用量为8-40mg，待分离液体为1mL。
在一些实施例中，待分离液体中盐酸浓度为0.1-4.0mol/L。
在一些实施例中，萃取温度为25℃-80℃，萃取时间为10min。
在一些实施例中，将得到的萃合物进行反萃实现循环利用，具体如下：
向萃合物中加入抗坏血酸溶液，在室温条件下对负载离子液体相进行反萃，震荡30min后离心，金(III)以单质的形式沉淀在试管底部，将萃余相和反萃相在室温条件下混合震荡，离子液体从水相中沉淀出来。用水洗涤再生的离子液体以除去残留的抗坏血酸后,即可进行下一次萃取-反萃-循环过程。
在一些实施例中，抗坏血酸溶液的浓度为0.05mol/L，抗坏血酸溶液的用量为1mL。
下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。
下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例所使用的金属母液，为含金和/或其他金属离子的盐酸溶液。
萃取分离过程完成后，萃取液中金(III)的浓度通过紫外分光光度计的比色法测定，其他金属的浓度通过电感耦合等离子光谱仪(ICP-OES)测定。萃取率根据以下公式计算:
其中，Cin和Ceq(mmol/L)分别表示萃取前后水相中金属的浓度。
下面实施例所用到的试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
1.[EA-IM]NTf2的合成
在100mL三口瓶中加入50mmol N-甲基咪唑和35mL乙腈，在N2气氛下室温搅拌混合均匀，缓慢加入60mmol氯乙酸乙酯，随后升温至80℃反应12h。反应完成后，冷却至室温。将所得溶液用旋转蒸发仪将乙腈旋出，再用乙酸乙酯洗涤3次，以除去未反应的原料。将产物放入60℃真空干燥箱中干燥12h，得到中间体[EA-IM]Cl。随后，将[EA-IM]Cl溶于20mL去离子水，加入45mmol双(三氟甲基磺酰)亚胺锂，可观察到在混合物中立即有第二相的形成,在室温下搅拌2h使其反应完全。然后用去离子水多次洗涤下层的离子液体,直到用AgNO3在洗涤液中检测不到Cl-。最后,将产物置于60℃真空干燥箱中干燥12h，最终得到萃取剂[EA-IM]NTf2。
2.金(III)的萃取过程
取20mg离子液体[EA-IM]NTf2，分别放在加热平台上加热到室温(25℃)、临界溶液温度(45.3℃)、临界溶液温度以上(80℃)并且稳定5min，构成离子液体相；
取一定体积的HAuCl4母液，加入指定HCl并用去离子水稀释，配制成金(III)浓度为5mmol/L的水相，水相盐酸浓度为0.1mol/L。放在加热平台上加热到25℃、45.3℃、80℃，并且稳定5min，构成水相；
将离子液体相和水相混合，放在加热平台上加热10min，实现均相萃取。萃取完成后，将均相溶液置在室温或冰水中，冷却至恢复两相状态。负载金(III)的离子液体在试管的下方，萃余液在试管的上方。测定萃余液中金(III)的浓度。
上述萃取分离过程中，不同温度条件下，金(III)的萃取率如表1。在室温下(25℃)，离子液体对金(III)的萃取率低，当温度上升至临界溶液温度(45.3℃)以及临界溶液温度以上(80℃)，萃取率升高，并且其萃取率接近。
表1不同温度下[EA-IM]NTf2对金(III)的萃取率
| 温度(℃) | 25 | 45.3 | 80 |
| 萃取率(％) | 33.3 | 81.5 | 82.2 |
3.金(III)的反萃
使用0.05mol/L的抗坏血酸在室温条件下对负载离子液体相进行反萃，震荡30min后离心，金(III)以单质的形式沉淀在试管底部，将萃余相和反萃相在室温条件下混合震荡，离子液体从水相中沉淀出来。用水洗涤再生的离子液体以除去残留的抗坏血酸后,即可进行下一次萃取-反萃-循环过程。经计算,金(III)的反萃取率为99％以上。
实施例2
1.[EP-IM]NTf2的合成
在100mL三口瓶中加入50mmol N-甲基咪唑和35mL乙腈，在N2气氛下室温搅拌混合均匀，缓慢加入60mmol 3-溴丙酸乙酯，随后升温至80℃反应12h。反应完成后，冷却至室温。将所得溶液用旋转蒸发仪将乙腈旋出，再用乙酸乙酯洗涤3次，以除去未反应的原料。将产物放入60℃真空干燥箱中干燥12h，得到中间体[EP-IM]Br。随后，将[EP-IM]Br溶于20mL去离子水，加入45mmol双(三氟甲基磺酰)亚胺锂，可观察到在混合物中立即有第二相的形成,在室温下搅拌2h使其反应完全。然后用去离子水多次洗涤下层的离子液体,直到用AgNO3在洗涤液中检测不到Br-。最后,将产物置于60℃真空干燥箱中干燥12h，最终得到萃取剂[EA-IM]NTf2。
2.金(III)的萃取过程
取20mg离子液体[EP-IM]NTf2，分别放在加热平台上加热到室温(25℃)、临界溶液温度(53.4℃)、临界溶液温度以上(80℃)并且稳定5min，构成离子液体相；
取一定体积的HAuCl4母液，加入指定HCl并用去离子水稀释，配制成金(III)浓度为5mmol/L的水相，水相盐酸浓度为0.1mol/L。放在加热平台上加热到25℃、53.4℃、80℃，并且稳定5min，构成水相；
将离子液体相和水相混合，放在加热平台上加热10min，实现均相萃取。萃取完成后，将均相溶液置在室温或冰水中，冷却至恢复两相状态。负载金(III)的离子液体在试管的下方，萃余液在试管的上方。测定萃余液中金(III)的浓度。
上述萃取分离过程中，不同温度条件下，金(III)的萃取率如表2。在室温下(25℃)，离子液体对金(III)的萃取率低，当温度上升至临界溶液温度(53.4℃)以及临界溶液温度以上(80℃)，萃取率升高，并且其萃取率接近。
表2不同温度下[EA-IM]NTf2对金(III)的萃取率
| 温度(℃) | 25 | 53.4 | 80 |
| 萃取率(％) | 43.3 | 92.6 | 92.8 |
3.金(III)的反萃
使用0.05mol/L的抗坏血酸在室温条件下对负载离子液体相进行反萃，震荡30min后离心，金(III)以单质的形式沉淀在试管底部，将萃余相和反萃相在室温混合震荡，离子液体从水相中沉淀出来。用水洗涤再生的离子液体以除去残留的抗坏血酸后,即可进行下一次萃取-反萃-循环过程。经计算,金(III)的反萃取率为99％以上。
实施例3
1.[EB-IM]NTf2的合成
在100mL三口瓶中加入50mmol N-甲基咪唑和35mL乙腈，在N2气氛下室温搅拌混合均匀，缓慢加入54mmol 4-溴丁酸乙酯，随后升温至80℃反应12h。反应完成后，冷却至室温。将所得溶液用旋转蒸发仪将乙腈旋出，再用乙酸乙酯洗涤3次，以除去未反应的原料。将产物放入60℃真空干燥箱中干燥12h，得到中间体[EB-IM]Br。随后，将[EB-IM]Br溶于20mL去离子水，加入45mmol双(三氟甲基磺酰)亚胺锂，可观察到在混合物中立即有第二相的形成,在室温下搅拌2h使其反应完全。然后用去离子水多次洗涤下层的离子液体,直到用AgNO3在洗涤液中检测不到Br-。最后,将产物置于60℃真空干燥箱中干燥12h，最终得到萃取剂[EB-IM]NTf2。
2.金(III)的萃取过程
取20mg离子液体[EB-IM]NTf2，分别放在加热平台上加热到室温(25℃)、临界溶液温度(63.4℃)、临界溶液温度以上(80℃)并且稳定5min，构成离子液体相；
取一定体积的HAuCl4母液，加入指定HCl并用去离子水稀释，配制成金(III)浓度为5mmol/L的水相，水相盐酸浓度为0.1mol/L。放在加热平台上加热到25℃、63.4℃、80℃，并且稳定5min，构成水相；
将离子液体相和水相混合，放在加热平台上加热10min，实现均相萃取。萃取完成后，将均相溶液置在室温或冰水中，冷却至恢复两相状态。负载金(III)的离子液体在试管的下方，萃余液在试管的上方。测定萃余液中金(III)的浓度。
上述萃取分离过程中，不同温度条件下，金(III)的萃取率如表3。在室温下(25℃)，离子液体对金(III)的萃取率低，当温度上升至临界溶液温度(63.4℃)以及临界溶液温度以上(85℃)，萃取率升高，并且其萃取率接近。
表3不同温度下[EA-IM]NTf2对金(III)的萃取率
| 温度(℃) | 25 | 63.4 | 80 |
| 萃取率(％) | 56.3 | 96.6 | 97.1 |
3.金(III)的反萃
使用0.05mol/L的抗坏血酸在室温条件下对负载离子液体相进行反萃，震荡30min后离心，金(III)以单质的形式沉淀在试管底部，将萃余相和反萃相在室温混合震荡，离子液体从水相中沉淀出来。用水洗涤再生的离子液体以除去残留的抗坏血酸后,即可进行下一次萃取-反萃-循环过程。经计算,金(III)的反萃取率为99％以上。
实施例4
1.[EA-IM]NTf2的合成
本实施例中离子液体的合成方法具体参照实施例1。
2.金(III)的萃取过程
取20mg离子液体[EA-IM]NTf2，放在加热平台上加热到45.3℃，并且稳定5min，构成离子液体相；
取一定体积的HAuCl4母液，加入不同量的HCl并用去离子水稀释，配制成金(III)浓度为5mmol/L的水相，水相盐酸浓度为从0.1mol/L增加到4.0mol/L。放在加热平台上加热到35℃，并且稳定5min，构成水相；
将离子液体相和水相混合，放在加热平台上加热至45.3℃并保持10min，实现均相萃取。萃取完成后，将均相溶液置在室温或冰水中，冷却至恢复两相状态。负载金(III)的离子液体在试管的下方，萃余液在试管的上方。
分离得到负载有机相和萃余液,测定萃余液中金(III)的浓度,上述萃取分离过程中，不同盐酸浓度下，金(III)的萃取率如图4。
3.金(III)的反萃
使用0.05mol/L的抗坏血酸在室温条件下对负载离子液体相进行反萃，震荡30min后离心，金(III)以单质的形式沉淀在试管底部，将萃余相和反萃相在室温混合震荡，离子液体从水相中沉淀出来。用水洗涤再生的离子液体以除去残留的抗坏血酸后,即可进行下一次萃取-反萃-循环过程。经计算，在盐酸浓度为0.1mol/L-4mol/L时，抗坏血酸对金(III)的反萃取率均高于99％。
实施例5
1.[EP-IM]NTf2的合成
本实施例中离子液体的合成方法具体参照实施例2。
2.金(III)的萃取过程
取20mg离子液体[EP-IM]NTf2，放在加热平台上加热到53.4℃，并且稳定5min，构成离子液体相；
取一定体积的HAuCl4母液，加入不同量的HCl并用去离子水稀释，配制成金(III)浓度为5mmol/L的水相，水相盐酸浓度为从0.1mol/L增加到3.0mol/L。放在加热平台上加热到53.4℃，并且稳定5min，构成水相；
将离子液体相和水相混合，放在加热平台上加热至53.4℃并保持10min，实现均相萃取。萃取完成后，将均相溶液置在室温或冰水中，冷却至恢复两相状态。负载金(III)的离子液体在试管的下方，萃余液在试管的上方。
分离得到负载有机相和萃余液,测定萃余液中金(III)的浓度,上述萃取分离过程中，不同盐酸浓度下，金(III)的萃取率如图4。
3.金(III)的反萃
使用0.05mol/L的抗坏血酸在室温条件下对负载离子液体相进行反萃，震荡30min后离心，金(III)以单质的形式沉淀在试管底部，将萃余相和反萃相在室温混合震荡，离子液体从水相中沉淀出来。用水洗涤再生的离子液体以除去残留的抗坏血酸后,即可进行下一次萃取-反萃-循环过程。经计算，在盐酸浓度为0.1mol/L-4mol/L时，抗坏血酸对金(III)的反萃取率均高于99％。
实施例6
1.[EB-IM]NTf2的合成
本实施例中离子液体的合成方法具体参照实施例3。
2.金(III)的萃取过程
取20mg离子液体[EB-IM]NTf2，放在加热平台上加热到63.4℃，并且稳定5min，构成离子液体相；
取一定体积的HAuCl4母液，加入不同量的HCl并用去离子水稀释，配制成金(III)浓度为5mmol/L的水相，水相盐酸浓度为从0.1mol/L增加到3.0mol/L。放在加热平台上加热到64℃，并且稳定5min，构成水相；
将离子液体相和水相混合，放在加热平台上加热至63.4℃并保持10min，实现均相萃取。萃取完成后，将均相溶液置在室温或冰水中，冷却至恢复两相状态。负载金(III)的离子液体在试管的下方，萃余液在试管的上方。
分离得到负载有机相和萃余液,测定萃余液中金(III)的浓度,上述萃取分离过程中，不同盐酸浓度下，金(III)的萃取率如图4。
3.金(III)的反萃
使用0.05mol/L的抗坏血酸在室温条件下对负载离子液体相进行反萃，震荡30min后离心，金(III)以单质的形式沉淀在试管底部，将萃余相和反萃相在室温混合震荡，离子液体从水相中沉淀出来。用水洗涤再生的离子液体以除去残留的抗坏血酸后,即可进行下一次萃取-反萃-循环过程。经计算，在盐酸浓度为0.1mol/L-4mol/L时，抗坏血酸对金(III)的反萃取率均高于99％。
实施例7
1.[EA-IM]NTf2、[EP-IM]NTf2、[EB-IM]NTf2的合成
本实施例中离子液体的合成方法具体参照实施例1-3。
取实施例1-3中合成的离子液体20mg，放在加热平台上分别加热到45.3℃、53.4℃、63.4℃、并且稳定5min，构成离子液体相；
取含金(III)和其他金属的母液，加入盐酸并用去离子水稀释，配制成金属浓度均为5mmol/L,盐酸浓度为0.1mol/L的多金属混合溶液，放在加热平台上分别加热到45.3℃、53.4℃、63.4℃、并且稳定5min，构成水相。
将离子液体相和水相混合，分别放在加热平台上加热至35℃、45℃、64℃，并保持10min，实现均相萃取。萃取完成后，将均相溶液置在室温或冰水中，冷却至恢复两相状态。负载金属的离子液体在试管的下方，萃余液在试管的上方。
上述萃取分离过程中，三种温度响应型离子液体对各金属的萃取率见表4。三种萃取剂对金(III)均具有卓越的选择性，而对于其他金属(RhCl6 3-，PdCl4 2-,RuCl6 2-，Al3+，Cu2+，Co3+，Zn2+)的萃取率均不超过4％，因此，温度响应型离子液体[EX-IM]NTf2与水构筑的均相萃取体系对金(III)有很好的选择性，表明了本发明所述的离子液体在复杂的二次资源环境中回收金(III)具有广阔的应用前景。
表4三种温度响应型离子液体对多金属混合溶液的萃取率
| AuCl4 - | RhCl6 3- | RuCl6 2- | Al3+ | Cu2+ | Co2+ | Zn2+ | Fe3+ | |
| [EA-IM]NTf2 | 81.5％ | 0.6％ | 1.7％ | 2.2％ | 1.5％ | 0.6％ | 0.2％ | 2.6 |
| [EP-IM]NTf2 | 93.3％ | 2.1％ | 1.8％ | 2.6％ | 2.4％ | 0.9％ | 1.5％ | 3.1 |
| [EB-IM]NTf2 | 96.6％ | 2.5％ | 2.4％ | 2.7％ | 2.3％ | 1.1％ | 1.6％ | 3.5 |
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种温度响应型离子液体在萃取金(III)中的应用，其特征在于，所述的离子液体为酯基功能化的咪唑离子液体，其结构式如下式I所示：
其中，n＝1、2、3，分别命名为[EA-IM]NTf2、[EP-IM]NTf2、[EB-IM]NTf2。
2.根据权利要求1所述的一种温度响应型离子液体在萃取金(III)中的应用，其特征在于，所述咪唑离子液体的制备方法，包括：
将N-甲基咪唑、乙腈，在惰性气氛下混合均匀，再加入功能试剂，升温进行反应，反应完成后，冷却至室温，得到反应后溶液；
将所述反应后溶液中的乙腈旋蒸、洗涤，干燥，得到反应中间体；
将所述反应中间体溶解在溶剂中，加入双(三氟甲基磺酰)亚胺锂进行反应，洗涤至洗涤液中检测不到Br-或Cl-，干燥，即得最终产物；
所述功能试剂为氯乙酸乙酯、3-溴丙酸乙酯或4-溴丁酸乙酯。
3.根据权利要求2所述的一种温度响应型离子液体在萃取金(III)中的应用，其特征在于，所述咪唑离子液体的制备方法，N-甲基吡咯烷与功能试剂的摩尔比为1:1.1～1.2。
4.根据权利要求2所述的一种温度响应型离子液体在萃取金(III)中的应用，其特征在于，所述咪唑离子液体的制备方法，升温反应的具体条件为升温至80～90℃反应10～12h。
5.根据权利要求2所述的一种温度响应型离子液体在萃取金(III)中的应用，其特征在于，所述咪唑离子液体的制备方法，所述反应中间体与双(三氟甲基磺酰)亚胺锂的摩尔比为1:0.85～0.9。
6.根据权利要求2所述的一种温度响应型离子液体在萃取金(III)中的应用，其特征在于，所述咪唑离子液体的制备方法，加入双(三氟甲基磺酰)亚胺锂进行反应的时间为2～3h。
7.根据权利要求2所述的一种温度响应型离子液体在萃取金(III)中的应用，其特征在于，所述咪唑离子液体的制备方法，所述干燥的具体条件为50℃～60℃下真空干燥12～15h。
8.如权利要求1所述的温度响应型离子液体在萃取金(III)中的应用，其特征在于，包括：
将一定质量的温度响应型离子液体和金(III)溶液混合，并置于加热平台上加热至指定温度，保持恒温温度一段时间；此时，温度响应型离子液体和金属溶液形成均相溶液，实现了均相萃取；萃取平衡后，将溶液冷却，使水相和离子液体相恢复为两相状态，金(III)以萃合物的形式从水相转移到离子液体相，形成负载金(III)的离子液体相；
向负载金(III)的离子液体相中加入抗坏血酸溶液，在室温条件下对温度响应型离子液体相进行反萃，震荡后离心，金(III)以单质的形式沉淀在底部，将萃余相和反萃相在室温条件下混合震荡，离子液体从水相中沉淀出来；
用水洗涤再生的离子液体以除去残留的抗坏血酸后，即可进行下一次萃取-反萃-循环过程。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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