功能性离子液体萃取水溶液中Cu2+:实验与理论

本工作针对含硫脲基咪唑憎水功能离子液体在溶液中Cu2+萃取方面的应用及其机理进行研究.考察了萃取两相体积比、金属离子浓度、时间、无机盐NaCl、溶液pH及离子液体烷基链长等因素的影响.结果表明:室温条件下,0.1mL离子液体[CnMPSM][PF6] (n=4、6、8)与5 mL 21.94 mg/L的氯化铜溶液室温条件下超声混合30 min,溶液中Cu2+的去除率即超过95％;且此类离子液体对金属离子的萃取效果顺序为:n=4≈n=6＞n=8.以[HMPSM][PF6]为研究对象,发现溶液中无机盐NaCl的含量以及溶液pH对金属离子的萃取效果影响不明显.与传统离子液体[Cnbim][PF6](n=6、8)相比,硫脲基的引入使其萃取率由20％左右提高到99％,且有效避免因阳离子交换而引起水中咪唑阳离子含量增加问题.通过理论计算发现,功能离子液体对金属离子的萃取依赖于官能团中的S元素与Cu2+之间较强的静电及路易斯酸碱作用,与萃取实验中离子液体未和Cu2+发生阳离子交换作用相吻合.