盐酸体系中新型萃取剂对金属离子萃取性能的研究

摘要

自20世纪50年代发展起来的酰胺类和酰胺荚醚类萃取剂被认为是替代磷酸三丁酯(TBP)及含磷类萃取剂在萃取应用方面的最佳选择。酰胺类和酰胺荚醚类萃取剂的主要优点是合成简便、产物能够完全燃烧而无固体产物、降解产物对萃取过程影响小。并且，与其他类型萃取剂相比，酰胺类和酰胺荚醚类萃取剂对金属离子的萃取能力要强很多。 废液中Fe3+和Cu2+的处理方法和工艺流程在湿法冶金和核燃料后处理过程中占有重要的位置，但酰胺类萃取剂在盐酸介质中萃取Fe3+或Cu2+的研究尚未见过系统报道。本文合成了系列酰胺和酰胺荚醚类萃取剂:四丁基丙二酰胺，四丁基丁二酰胺，四丁基邻苯二甲酰胺，四乙基-3-氧戊二酰胺，四丁基-3-氧戊二酰胺。并对他们萃取Fe3+和Cu2+萃取行为和萃取机理进行了研究。主要内容如下: 1、合成出四丁基丙二酰胺(TBMA)，四丁基丁二酰胺(TBSA)，四丁基邻苯二甲酰胺(TBPHDA)，四丁基-3-氧戊二酰胺(TBOPDA)，四乙基-3-氧戊二酰胺(TEOPDA)五种萃取剂。利用核磁共振、傅立叶红外光谱、元素分析等手段对产品进行表征。 2、利用紫外.可见分光光度计，辅助酸碱滴定法对配合物中Fe3+和Cl-配位进行分析。结果显示配合物中Fe3+的配位状态为:H[FeCl4·nEx](Ex:萃取剂)，这对推测有机相配合物的组成有重要意义。 3、考察了体系酸度、萃取剂浓度、温度、稀释剂等因素对萃取分配比的影响。结果显示以上五种萃取剂萃取金属离子时萃取分配比均随体系中酸度的增大而增大；随萃取剂浓度的增大而增大；随温度的升高而降低。 4、通过对比萃取前后萃取剂红外光谱的变化，发现酰胺类萃取剂中的羰基参与配位；酰胺荚醚类萃取剂的羰基和醚氧键同时参与配位。 5、分别对不同结构酰胺类萃取剂和酰胺荚醚类萃取剂的萃取能力进行了比较。发现不对称结构萃取剂对金属离子的萃取能力大于对称结构萃取剂的萃取能力。 6、通过对萃取剂萃取性能的研究发现，酰胺荚醚类萃取剂比普通的双酰胺类萃取剂具有更好的萃取性能。这对湿法冶金中金属元素的回收利用和核燃料后处理有重要的理论和实际意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章酰胺类萃取剂的发展概述

1.1立题依据

1.2酰胺类萃取剂国内外研究进展

1.2.1单酰胺萃取剂研究进展

1.2.2双酰胺萃取剂研究进展

1.3研究工作的提出及目的

第二章新型萃取剂的合成与表征

2.1引言

2.2实验试剂、仪器

2.2.1主要试剂

2.2.2仪器

2.2.3分析测试方法

2.3双酰胺类萃取剂的合成

2.3.1 N,N,N',N'-四丁基丙二酰胺(TBMA)的合成

2.3.2 N,N，N'，N'-四丁基丁二酰胺(TBSA)的合成

2.3.3 N,N,N',N'-四丁基邻苯二甲酰胺(TBPHDA)的合成

2.3.4 N,N,N',N'-四丁基-3-氧戊二酰胺(TBOPDA)的合成

2.3.5 N，N,N',N'-四乙基-3-氧戊二酰胺(TEOPDA)的合成

第三章N,N,N',N'-四丁基丙二酰胺(TBMA)对金属离子的萃取热力学研究

3.1引言

3.2 N，N，N',N'-四丁基丙二酰胺(TBMA)萃取性能研究

3.2.1实验部分

3.2.2结果与讨论

3.2.3结论

第四章N,N，N'，N'-四丁基丁二酰胺(TBSA)对金属离子的萃取热力学研究

4.1引言

4.2 N，N，N',N'-四丁基丁二酰胺(TBSA)萃取性能研究

4.2.1实验部分

4.2.2结果与讨论

4.2.3结论

第五章N,N,N''N'-四丁基邻苯二甲酰胺(TBPHDA)对金属离子的萃取热力学研究

5.1引言

5.2 N,N,N',N'-四丁基邻苯二甲酰胺(TBPHDA)萃取性能研究

5.2.1实验部分

5.2.2结果与讨论

5.2.3结论

第六章N,N，N',N'-四丁基-3-氧戊二酰胺(TBOPDA)对金属离子的萃取热力学研究

6.1引言

6.2 N,N,N',N'-四丁基-3-氧戊二酰胺(TBOPDA)萃取性能研究

6.2.1实验部分

6.2.2结果与讨论

6.2.3结论

第七章N,N,N',N'-四乙基-3-氧戊二酰胺(TEOPDA)对金属离子的萃取热力学研究

7.1引言

7.2 N，N，N',N'-四乙基-3-氧戊二酰胺(TEOPDA)萃取性能研究

7.2.1实验部分

7.2.2结果与讨论

7.2.3结论

第八章萃取剂结构与性能分析

8.1引言

8.2普通酰胺类萃取剂萃取性能的研究对比

8.3酰胺荚醚类萃取剂萃取性能的研究对比

8.4酰胺荚醚萃取剂与普通酰胺萃取剂萃取性能的研究对比

8.5结论

参考文献

硕士期间发表论文

致谢