【摘 要】
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为了探索对土壤重金属萃取效果较好的低共熔离子液体（EILs）,本文设计制备了一类乙醇酸-氨基酸EILs,测定了物理性质并研究了其对土壤重金属的萃取修复过程。首先,制备了4种EILs,测定了其在最低低共熔点时的密度、粘度、电导率和表面张力等物理性质,结果表明,密度、粘度和表面张力均随着温度的升高而降低,电导率随着温度的升高而增大。然后,优选出了分别对土壤重金属Pb2+和Zn2+效果最佳的EILs,即
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为了探索对土壤重金属萃取效果较好的低共熔离子液体（EILs）,本文设计制备了一类乙醇酸-氨基酸EILs,测定了物理性质并研究了其对土壤重金属的萃取修复过程。首先,制备了4种EILs,测定了其在最低低共熔点时的密度、粘度、电导率和表面张力等物理性质,结果表明,密度、粘度和表面张力均随着温度的升高而降低,电导率随着温度的升高而增大。然后,优选出了分别对土壤重金属Pb2+和Zn2+效果最佳的EILs,即乙醇酸-脯氨酸和乙醇酸-甘氨酸EILs的水溶液进行了物理性质的测定,结果表明,密度、粘度和表面张力随水含量的增加而降低,电导率随水含量的增加先增大后减小,水溶液的过量摩尔体积和粘度偏差均与水含量符合4阶Redlich-Kister方程,电导率与水含量符合Castell-Amis方程,表面张力与水含量的关系符合5次多项式方程。此外,通过傅里叶变换红外光谱法和核磁共振波谱法对EILs进行表征,表明其官能团与所预测的EILs结构一致。对EILs进行了不同温度、不同浓度和不同时间条件下对土壤重金属Pb2+和Zn2+的萃取实验,结果表明,乙醇酸-脯氨酸EIL在浓度为0.6 mol·L-1,萃取温度313.15 K,萃取时间为4 h的萃取条件下,对Pb2+萃取效率可以达到最大值95.28%;而乙醇酸-甘氨酸EIL在浓度为0.5 mol·L-1,萃取温度313.15 K,萃取时间为4 h的萃取条件下,对Zn2+萃取效率可以达到最大值92.30%,相较于目前报道的离子液体,本文中的EILs具有较好的萃取效果。通过量子化学软件模拟分析了乙醇酸-脯氨酸EIL与Pb2+和乙醇酸-甘氨酸EIL与Zn2+的作用过程,结果表明,Pb2+和Zn2+均与乙醇酸羟基上的氧相连形成配位键,两者均发生螯合作用,使得EILs能对土壤重金属有较高的萃取率。
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