离子液体中UO2(CMPO)3(NO3)2的组装及CMPO萃取铀的机理
2021-04-20吴凯阁沈兴海
吴凯阁,沈兴海
北京分子科学国家研究中心,放射化学与辐射化学重点学科实验室,应用物理与技术研究中心,化学与分子工程学院,北京大学,北京 100871
离子液体(ionic liquid, IL)是一种由阴阳离子构成、在室温或室温附近温度下呈液体状态的有机盐类,由于其具有蒸气压低、稳定性高、溶解能力强等优点已被广泛应用于萃取分离、化学合成、催化以及胶体与界面化学等众多领域[1-5]。
目前,已有文献[6-14]综述了两亲分子在IL中形成的胶束、囊泡、微乳液、液晶等超分子组装体。Rao等[15]研究了Triton X-100(TX-100)在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(C4mimPF6)与硝酸乙基胺(EAN)混合溶剂中的聚集行为。结果表明,将EAN加入到TX-100的C4mimPF6溶液后,EAN可以插入到TX-100/C4mimPF6胶束中。Gayet等[16]发现一种磷脂酰胆碱类两亲分子在1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(C4mimBF4)、C4mimPF6、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺盐(C2mimNTf2)和N-苄基吡啶双三氟甲基磺酰亚胺盐(BnPyNTf2)中均可以自发形成囊泡。离子液体介质中的自组装研究所涉及的两亲分子多为有机化合物,而金属配合物在离子液体中的组装鲜有报道。Hao等[17]发现 Zn(OOCCH2C6F13)2在C4mimBF4中可以形成囊泡,十四烷基二甲基氧化胺(C14DMAO)、Zn(OOCCH2C6F13)2混合体系在C4mimPF6中也可以形成囊泡。作者推测Zn(OOCCH2C6F13)2结构中的Zn2+是疏溶剂部分,碳氢、碳氟链是亲溶剂部分。分子之间通过弱的相互作用如偶极-偶极、范德华力形成聚集体。离子液体与Zn(OOCCH2C6F13)2的极性头存在静电相互作用,具体的形成机理需要进一步研究。Rao等[18]用N,N,N′,N′-四(2-乙基己基)-3-氧戊二酰胺(T2EHDGA)和正辛基苯基-N,N-二异丁基胺基甲酰基甲基氧化膦(CMPO)萃取Eu3+时发现,萃合物在甲基三丁基铵双三氟甲基磺酰亚胺盐(N1444NTf2)中形成了聚集体,但并未深入研究其形貌和类型。……
