Page 38 - 《精细化工》2023年第5期
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·958·                             精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 40 卷

            现 HDES 的循环使用，这可能成为下一步研究的重点。                        水中的溶剂损失。该研究还通过 0.1 mol/L 的 H 2 SO 4
                 FAN 等 [53] 基于薄荷醇和茴香醇制备了新型疏水                   溶液反萃取实现了 HDES 的循环使用。SADEGHI
            深共熔溶剂，系统研究了其对骆驼蓬碱的提取能力。                            等  [60] 使用 HDES 从 水和岩 石样品中微 量提 取
            结果表明，该 HDES 可以在高相体积比〔V(水)∶                         Th(Ⅳ)，首次结合 HDES 和分散液-液微萃取方法，
            V(HDES)=50∶1〕条件下从水中快速（5 min）高效                     证明了 HDES 可作为传统有机溶剂和离子液体的潜
            提取 97.5%以上的骆驼蓬碱，提取过程主要由氢键                          在替代品。GENG 等       [61] 筛选出 3 种由季铵盐和正己
            驱动，并可通过 HCl 溶液反萃取至少重复利用 5 次，                       酸构成的低黏度 HDES，从盐酸介质中高效选择性
            为 HDES 的循环再利用提供了思路。LALIKOGLU                [54]   地提取了约 95%的 Au(Ⅲ)，并提出阴离子交换是
            基于长链羧酸和薄荷醇制备的 HDES 通过反萃取法                          HDES 提取金属离子过程中的主要驱动力。SHI 等                 [24]
            成功从稀溶液中提取了 90%以上的甲酸，发现 HDES                        以三正辛基甲基氯化铵作为氢键受体，不同碳链长
            的疏水性对提取效率有重要影响。ZHU 等                  [55] 设计了     度的对羟基苯甲酸酯作为氢键供体合成的疏水深共
            15 种酸性疏水深共熔溶剂，成功应用于提取不同水                           熔溶剂用于从水中分离/提取重金属 Cr(Ⅵ)。HDES
            样中的羟苯磺酸钙。HDES 酸性可调，其与羟苯磺                           对超微量 Cr(Ⅵ)也能达到 90%以上的提取效率，并
            酸钙间的静电与氢键相互作用使其在宽 pH 范围内                           且大多数金属离子、有机分子和二价阴离子不干扰
            表现出优异的提取性能，提取效率高达 504 mg/g，并                       Cr(Ⅵ)的提取。该研究指出静电相互作用、离子交换
            通过反萃取实现了 HDES 的循环再利用。                              和氢键的协同作用是影响提取性能的主要原因。
                 大量研究表明，HDES 的高水稳定性和可通过                        RAJPUT 等  [62] 使用氯化胆碱和麝香草酚合成的新型
            结构变化调控极性，使其在有机化合物提取方面具                             绿色疏水深共熔溶剂结合液-液萃取方法，从污染水
            有广泛适用性，在目标物分离提取过程中有巨大潜                             中去除了 95%以上的 Cr(Ⅵ)。并且以 0.1 mol/L 的
            力 [14, 56] 。基于薄荷醇的 HDES 是用于提取生物活性                  NaOH 溶液作为反萃取剂实现 HDES 再生，但氯化
            化合物的有广阔前景的高效提取溶剂，尤其对于含                             胆碱的水溶性导致 HDES 部分损失，因而二次使用
            有酸性组分的薄荷醇基 HDES，其酸性成分可有效                           仅有 50%~60%的提取效率。HANADA 等            [63] 首次将三
            破坏生物质结构，并且薄荷醇与活性化合物结构具                             正辛基氧化膦、磷酸三苯酯和 β-二酮合成的新型疏
            有高度相似性，因而在生物活性化合物提取中表现                             水深共熔溶剂用于提取金属锂，基于 HDES 与 Li                   +
                                                                                                      +
                                                                                                 +
            优异。离子盐、长链羧酸或长烷基链醇类 HDES 较                          之间的协同作用，可从含有高浓度 Na 和 K 的溶液
            低的极性使其具有较高的疏水性能，在水中保持高                             中选择性地提取金属锂，提取能力达到 4.4 g/L。
            度稳定性，更有利于从水性介质中分离提取有机化                             CHEN 等  [64] 报道了由四正丁基氯化铵和油酸形成的
                                                                                          +  +
            合物，并可通过反萃取方法实现良好的循环利用，在                            一类疏水深共熔溶剂，从高 Na /Li 质量比的 Li 2 CO 3
                                                                                            +
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            从水性介质中提取高价值化合物方面有巨大潜力。但                            母液中选择性回收了 76.8%的 Li ，并提出了 Li 、
                                                                   +
            目前对于如何从 HDES 中分离目标成分的研究还鲜                          TBA （四正丁基氯化铵阳离子）阳离子交换和 Li                    +
            有报道，后续研究中应进一步阐明利用反萃取方法                             配位的提取机理。YU 等         [65] 用三正辛基甲基氯化铵和
            分离 HDES 和目标化合物的机理，以期指导 HDES                        癸酸合成的新型 HDES 进一步将碱性稀水溶液中
                                                                 +
            在其他领域的高效循环利用。                                      Li 的提取效率提高到 80%以上，并具有优异的循环
            2.2   提取金属离子                                       性能，表明 HDES 可在广泛的 pH 范围内发挥作用。
                 湿法冶金是工业上常用的金属分离提取方法，选                             基于 HDES 的优异提取性能，研究者开发了一
            择适当的萃取溶剂可以从各种资源中高效提取高价                             系列提取金属离子的创新方法，并深入探讨了 HDES
            值金属。近年来，由于 HDES 独特的溶剂特性，正                          分离提取金属的作用机理。SHAHREZAEI 等               [66] 设计
            在逐渐被用于金属的分离提取过程中                  [57] 。           了一种基于疏水深共熔溶剂的新型支撑液膜（SLM），
                                                                                +
                 PHELPS 等  [58] 用基于四烷基铵或四烷基卤化                 用于选择性促进 Ag 的无载体传输，不仅提高了 Ag                   +
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            物与一元羧酸合成的疏水深共熔溶剂从存在大量阴                             的提取效率和对其他金属离子（包括 Mn 、Fe 、
                                                                 2+
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            离子竞争的水介质中高效选择性提取了痕量锝离                              Ni 、Pb 、Cu 和 Cd ）的选择性，并且与之前报
            子。但在提取过程中卤化物离子通过阴离子交换机                             道的 SLM   [67] 相比，它还进一步缩短了输运时间。NI
            制释放到水相会导致 HDES 的完整性受到损失，难                          等 [68] 首次提出了正十二烷醇-三正辛基氧化膦和癸
            以实现循环利用。SCHAEFFER 等             [59] 研究了以麝香        酸-月桂酸两种 HDES 分步分离策略，综合回收废钐
            草酚和癸酸制备的疏水深共熔溶剂，用于从弱酸性                             钴磁体中的 Fe(Ⅲ)、Co(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和 Sm(Ⅲ)等高
            溶液中提取 Cu(Ⅱ)，结果表明，该类 HDES 具有比                       价值元素，回收率高达 96%，并具有 98.5%以上的
            离子液体更高的选择性，并且其高疏水性减少了在                             纯度，高效替代了具有潜在毒性的有机溶剂和离子
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