冠醚离子液体萃取分离水溶液中Rb^+和Cs^+

摘要

合成了1-丁基-3-乙酰基苯并21冠7双三氟甲磺酰亚胺盐、1-己基-3-乙酰基苯并21冠7双三氟甲磺酰亚胺盐和1-辛基-3-乙酰基苯并21冠7双三氟甲磺酰亚胺盐3种不同烷基链长的冠醚离子液体([C_n(benzo21C7)AIm]NTf_2,n=4,6,8,简称为C_n-CrownIL)。将合成的冠醚离子液体与1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺离子液体([C_4MIm]NTf_2)混合,构建了C_n-CrownIL/[C_4MIm]NTf_2复配系统。结果表明,C_n-CrownIL/[C_4MIm]NTf_2对水溶液中的Rb^+和Cs^+具有非常高的萃取能力,即使溶液中Rb^+和Cs^+质量浓度低至10 mg/L,萃取剂对Rb^+和Cs^+仍保持高达97%以上的萃取率。吸附Rb^+和Cs^+的萃取剂可利用稀硝酸洗脱而实现重复利用,5次循环后,萃取剂对Rb^+和Cs^+的萃取率依然可达90%。理论计算表明,C_4-CrownIL/[C_4MIm]NTf_2萃取Rb^+和Cs^+依赖的是冠醚单元中的O原子与Rb^+和Cs^+之间较强的络合作用,冠醚空腔大小与Rb^+和Cs^+的离子半径高度匹配是C_4-CrownIL/[C_4MIm]NTf_2优先萃取Rb^+和Cs^+的重要原因。