【摘 要】
:
近些年来,经济发展全面绿色转型促使各行业开始走低能耗、轻污染、高质量的绿色发展道路,这对能耗高、污染重的湿法冶金行业造成了极大的挑战,尤其是对贵金属回收领域。然而,随着人们对贵金属的需求量日益增长,再加上天然矿产资源的日益匮乏,使得开发绿色、高效地回收二次资源中贵金属的工艺路线愈发关键。离子液体作为一种室温下呈熔融状态并且具有良好的物理和化学性能的有机盐,因其绿色无污染等优点逐渐成为了贵金属分离领
论文部分内容阅读
近些年来,经济发展全面绿色转型促使各行业开始走低能耗、轻污染、高质量的绿色发展道路,这对能耗高、污染重的湿法冶金行业造成了极大的挑战,尤其是对贵金属回收领域。然而,随着人们对贵金属的需求量日益增长,再加上天然矿产资源的日益匮乏,使得开发绿色、高效地回收二次资源中贵金属的工艺路线愈发关键。离子液体作为一种室温下呈熔融状态并且具有良好的物理和化学性能的有机盐,因其绿色无污染等优点逐渐成为了贵金属分离领域的热点。目前,针对现阶段的萃取体系毒性较大、效率不高、选择性差等问题,本文设计并合成四种含氮、磷类离子液体,并构筑了一系列新型绿色萃取体系,用于从盐酸介质中高效萃取分离Au(Ⅲ),为二次资源回收贵金属提供了新思路、新方法。具体研究内容如下:一、新型双子型苯并咪唑离子液体[C6BIM2][NTf2]2从盐酸介质中萃取Au(Ⅲ)的研究。首先对萃取剂浓度、酸度、盐度等因素进行了条件优化,并通过响应面法(RSM)进一步研究了[C6BIM2][NTf2]2用量及酸度双因素对萃取Au(Ⅲ)的综合影响;然后通过Job法,结合紫外光谱、红外光谱以及核磁波谱分析并验证了[C6BIM2][NTf2]2与Au(Ⅲ)的反应机理为阴离子交换机理;热力学数据表明萃取反应是以放热且自发的方式进行的;以CS(NH2)2/HCl溶液作为反萃剂,可以高效快速的将Au(Ⅲ)从氯仿相中分离出来,经过5次萃取循环性能验证实验之后,[C6BIM2][NTf2]2对Au(Ⅲ)的萃取能力并未有显著的变化;此外,在多种贱金属以及性质相近的贵金属离子的干扰下,萃取剂依然能够对Au(Ⅲ)维持较高的萃取效率,对Au(Ⅲ)展现出良好的萃取选择性。二、P44414Cl/HCl新型双水相体系从盐酸介质中萃取Au(Ⅲ)的研究。由P44414Cl/HCl构筑的新型双水相体系能够在相变温度下将Au(Ⅲ)萃取至离水相,从而实现Au(Ⅲ)的绿色高效分离。首先通过绘制该体系在不同温度下的双水相相图,确定了最佳的萃取温度以及双水相体系中离子液体以及盐酸的质量百分数;在上述的最佳条件基础上,对萃取时间、Au(Ⅲ)初始浓度等一系列实验因素进行了优化,并且借助紫外光谱、红外光谱以及核磁波谱详细阐明了阴离子交换的萃取机理;同时,选用水合肼溶液作为反萃剂,成功的将Au(Ⅲ)与离子液体相分离,再利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对反萃后得到的金单质进行结构和形貌表征;此外,对P44414Cl/HCl双水相体系在多金属溶液中对Au(Ⅲ)的选择性萃取能力进行了评价,结果表明P44414Cl/HCl构筑的新型双水相体系在Au(Ⅲ)的选择性分离领域有着巨大的潜力。三、UCST型双子乙醇胺类离子液体构筑的均相体系于盐酸介质中萃取Au(Ⅲ)的研究。设计并合成了[C6(N112OH)2][NTf2]2、[C4(N112OH)2][NTf2]2两种 UCST 型离子液体,构筑了[C6(N112OH)2][NTf2]2-H2O、[C4(N112OH)2][NTf2]2-H2O 二元均相萃取体系,借助离子液体温度响应的特性实现了 Au(Ⅲ)的均相萃取。首先绘制了[C6(N112OH)2][NTf2]2-H2O、[C4(N112OH)2][NTf2]2-H2O体系的相图,同时通过不同温度下的离子液体粒径尺寸分布、核磁氢谱进一步研究了二元体系的相行为;对比了两种萃取剂在不同温度下对Au(Ⅲ)的萃取能力,对萃取剂所适宜的盐度及酸度环境进行了探究;并使用最大负载量法,结合紫外光谱、核磁波谱表征确定了萃取剂与Au(Ⅲ)以阴离子交换的形式结合;随后选用萃取能力较好的[C6(N112OH)2][NTf2]2来探究在多金属溶液中对Au(Ⅲ)的萃取性能,该萃取剂对Au(Ⅲ)表现出优异的选择性分离能力;最后使用草酸溶液反萃负载Au(Ⅲ)的离子液体相,经过5轮萃取-反萃实验之后,该萃取剂对Au(Ⅲ)萃取能力基本维持不变;[C6(N112OH)2][NTf2]2、[C4(N112OH)2][NTf2]2构筑的均相液液萃取体系为Au(Ⅲ)的选择性分离提供了一种绿色环保的分离思路。
其他文献
层状双氢氧化物(LDHs)是一类带结构正电荷的无机层状材料,因其特殊的结构和广泛的应用前景而备受关注。前期研究主要集中于二价和三价金属阳离子(MⅡ-MⅢ)形成的LDHs,对含四价金属离子(MⅣ,如Ti4+)LDHs还很少涉及。本文对Mg-Al-Ti LDHs的制备、界面电化学性质和对磷酸根的吸附行为进行了研究,对本课题组先前提出的“普适1-pK和2-pK模型”、“零净电荷点模型”和“表面组分活度模
黑碳(BC)是由化石燃料或生物质等不完全燃烧后产生的残留物,燃烧产生的BC由于其稳定的化学性质和惰性,可经由水体或大气通过远距离传输并且广泛存在于各种环境介质中,而海洋沉积物则被认为通常是BC保存最终汇,可以保存数百万年。烟炱(soot)和焦炭(char)是BC的两种亚型。在地质历史时期,人类主要以生物质燃料为燃烧源的特性以及BC本身的惰性,使得BC被广泛用作重建野火历史记录的良好代用指标。野火作
氯化石蜡(chlorinated paraffins,CPs)通常是指含10-30个碳原子,氯取代质量分数为30%-70%的多氯代正构烷烃混合物,可用作塑料、橡胶和皮革制品的塑化剂和阻燃剂、润滑油添加剂和金属加工切削油等。其中,短链氯化石蜡(C10-C13,short-chain chlorinatedparaffins,SCCPs)因具有持久性、远距离传输能力、水生生物毒性等在2017年被增列为
腐蚀是一个破坏性很强的过程,会导致结构的损坏和失效,产品的泄露和损失,环境的污染和破坏,甚至会造成严重的事故威胁人们的生命财产安全。在工业生产中,控制和预防腐蚀的发生非常重要,这不可避免地会增加生产成本。降低成本的方法有许多,其中最根本也是最方便的一种方法便是选择合适的材料,因此在工程中常常在易腐蚀部位使用不锈钢来提高部件的整体耐蚀性能。不锈钢通过在表面形成一层钝化膜来抵抗一般腐蚀,但是当环境中存
基于高活性自由基(如羟基自由基和硫酸根自由基)的高级氧化技术已广泛应用于水处理工艺中。其中二价钴活化过一硫酸盐(Co2+/PMS)产生硫酸根自由基(SO4·-)技术可有效地降解多种新兴有机污染物。由于氯离子、氨氮和溶解性有机物等在水体中广泛存在,Co2+/PMS氧化体系在应用于水处理时不可避免地与其反应,不仅影响有机污染物的去除效果,同时也导致其他活性物种和副产物的生成。近年来,一些单一背景物质对
中职阶段是培养学生正确审美能力的关键时期,中职语文审美教育十分重要。基于此,在“三全育人”视域下,探究中职语文美育渗透路径,助力学生成为德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人,具有重要的现实意义。
目的 探讨多发性骨髓瘤(MM)合并轻链型(AL)淀粉样变性患者的临床特征和预后情况。方法 回顾性分析2016年6月至2021年6月浙江大学附属杭州市第一人民医院就诊的260例MM患者的一般临床资料、疗效和预后等情况,根据患者的组织病理活检结果,将患者分为MM组(229例)和MM合并AL淀粉样变性组(31例)进行比较。结果 MM合并AL组中λ轻链受累患者有24例(77.4%);MM合并AL组患者乳酸
过氧化氢酶是一种抗氧化酶,能够将H2O2转化为H2O和O2来中和活性氧,在抗氧化应激的防御机制中发挥重要作用。过氧化氢酶被认为是一种重要的生物标志物,其含量的高低可以作为一些相关疾病的诊断或预后指标。现有的用于检测过氧化氢酶的方法主要有比色法、电化学法、荧光法及分光光度法等,这些方法虽然能实现灵敏检测,却往往需要借助大型仪器和复杂的操作,不便于开展现场及时检测。因此,亟需研发成本低廉、简单便携的检
目的 研究脑梗死(Cerebral infarction,CI)后肠道菌群种类和丰度的变化对肠源性热休克蛋白72(Heat shock protein,HSP 72)表达的影响。方法 1.纳入2020年10月至2021年11月期间于杭州市第一人民医院神经内科住院的50例CI患者和体检中心50例无基础疾病的健康志愿者。采集每个纳入者的粪便样本,记录两组临床基线资料。2.使用16s rRNA基因测序方
目的 比较塑料支架(PS)、非覆膜金属支架(USEMS)、覆膜金属支架(CSEMS)在胆道远端恶性狭窄患者USEMS支架功能障碍后再干预治疗中的临床疗效与安全性。方法 回顾性分析杭州市第一人民医院消化内科2016年1月至2021年6月诊断为胆道远端恶性狭窄USEMS支架功能障碍,并内镜再干预,在原USEMS支架内置入另一根塑料或金属支架患者的临床资料。符合纳入研究标准对象,共57例。将患者按第二次