[发明专利]表面被含萃取剂的离子液膜覆盖的浸渍树脂及其制法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及表面被含萃取剂的离子液膜覆盖的浸渍树脂(IL-SIR)及其制法和应用。

技术背景

离子液(IL)是指在室温或接近室温范围内为液体，且全部由阴、阳两种离子组成的有机类离子化合物。离子液基萃取是指将IL作为稀释剂应用于萃取相，它是一种新兴的绿色分离技术。目前，在对离子液基体系萃取金属离子的研究中，其绿色、高效的特点已引起了人们的关注。作为一种新型绿色溶剂，离子液具有一系列不同于传统挥发性有机溶剂的特点，例如：液态温度范围宽，溶解能力强，几乎无可测蒸气压，稳定性高，导电性好。由于具有不挥发、不易燃的特性，离子液可以在溶剂萃取过程中发挥重要作用。此外，在将离子液用于金属离子萃取的过程中，金属离子在某些离子液基体系中较高的萃取效率引起了人们的关注(Dai et al.，J.Chem.Soc.，Dalton Trans.，1999，1201；Nakashima et al.，Ind.Eng.Chem.Res.，2005，44，4368)。目前常被用于金属离子萃取研究的离子液，其阳离子主要为烷基咪唑离子([C_nmim]⁺)，阴离子多为六氟磷酸根离子([PF₆]^-)和三氟甲基磺酰亚胺根离子([Tf₂N]^-)。作为一种新兴的分离技术，离子液基萃取也存在一些缺陷需要被克服。首先，[C_nmim][PF₆]/[Tf₂N]类含萃取剂的离子液随水相酸度的增加，会出现萃取率下降及离子液流失的现象(Heitzmanet al.，Talanta，2006，69，527)。这是离子液的阴离子和酸根离子发生离子交换(Dietz et al.，Chem.Commun.2001，20，2124)以及PF₆在酸催化作用下转化为亲水的PO₄^3-的结果(Visser et al.，J.Solid State Chem.2003，171，109)。事实上，在传统的萃取分离工艺中，调节水相酸度是优化分离条件的常用方法，但结合离子液的特点，这一方法已不适于离子液基萃取过程的需要。其次，与有机溶剂相比，咪唑类离子液具有较高的黏度，这对萃取来说也是个不利因素。在萃取过程中，它会造成较低的传质效率、平衡时间长、分相困难及离子液的夹带流失等问题。正是由于离子液基萃取所具有的潜在应用价值，目前已有一些工作对其缺陷进行改进。(Jensen et al，J.Am.Chem.Soc.，2003，125，15466；Chun et al，Anal.Chem.，2001，73，3737)，(Stepinski et al，Green Chem.，2005，7，151)(Heitzman et al，Talanta，2006，69，527)。