Page 39 - 《精细化工》2023年第5期
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第 5 期 姚贤锐,等: 疏水深共熔溶剂在绿色化学工艺中的应用 ·959·
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液体。LIU 等 [69] 合成了新型 HDES(三正辛基氧化 离子(DOA-H ),然后通过离子缔合提取 FeCl 4 ,如
膦/1-正丁醇),用于从 HCl 介质中提取 Pt(Ⅳ),其具 图 5 所示。MILEVSKII 等 [75] 用基于三正辛基甲基氯
有很好的 Pt(Ⅳ)选择性提取能力和循环性能。提取的 化铵和薄荷醇的疏水深共熔溶剂从盐酸溶液中分离
Pt(Ⅳ)可用 0.5 mol/L NaOH 溶液进行反萃取实现完全 了 Li(Ⅰ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)和 Fe(Ⅲ)等多种
分离,回收的 HDES 具有优异的循环性能。TANG 金属离子,并通过紫外-可见光谱和斜率分析建立了
等 [70] 通过将三正辛基甲基氯化铵作为氢键受体,饱 提取多种金属的离子缔合机制。
和脂肪酸或脂肪醇作为氢键供体合成的新型 HDES HDES 在金属提取中得到了广泛应用,离子缔
从酸溶液中回收了 99%以上的 Pd(Ⅱ)。该研究阐明 合机制保证了目标金属的高效选择性提取,并可通
了 Pd(Ⅱ)的萃取机理为阴离子交换反应,即水相中 过转换 pH 实现 HDES 的循环利用,是传统溶剂和
2–
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的 PdCl 4 取代 HDES 中的 Cl 通过静电作用与三正辛 离子液体的高效替代品,为湿法冶金中高价值金属
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基甲基氯化铵阳离子[N 8881 ]形成离子对。基于此, 的开采提供了绿色可持续的溶剂选择。溶液中金属
2+
HDES 被广泛应用于从稀溶液中高效提取 Zn 、Sr 2+ 成分通常以离子形式存在,离子型 HDES 中的阴离
2+
和 Ba 等多种金属成分 [71-73] 。ZHU 等 [74] 通过将正癸 子和金属络阴离子间形成强阴离子络合作用,通过
醇(DEO)和 N,N-二异辛基乙酰胺(DOA)组合制 离子交换可从复杂基质中高效选择性置换各种金属
备新型 HDES,用其从钛铁矿盐酸浸出液中回收 离子或金属络阴离子。并且离子型 HDES 通常具有
Ti(Ⅳ)和 Fe(Ⅲ)。结果表明,在 HDES 中只有 DEO 中 较高的黏度及较低的极性,有利于从水性介质中分
—OH 提供一个 O 来提取 TiOCl 2。与 Ti(Ⅳ)提取机理 离出来,在金属提取过程中有巨大优势。但通过离
不同,DEO 和 DOA 首先与氢分别形成正癸醇-氢复合 子交换分离金属的同时可能损失部分 HDES,导致
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阳离子(DEO-H )和 N,N-二异辛基乙酰胺-氢复合阳 HDES 的循环利用率难以提高。
图 5 用疏水深共熔溶剂从钛铁矿盐酸浸出液中回收 Ti(Ⅳ) [74]
Fig. 5 Recovery of Ti(Ⅳ) from ilmenite HCl leachate by hydrophobic deep eutectic solvents [74]
2.3 去除水环境污染物 沙星,并通过活性炭实现了 HDES 的回收和再利用。
尽管地球拥有巨大的天然水资源,但纯净饮用 ARCON 等 [78] 提出了一种使用基于中长链脂肪酸的
水仍然稀缺。水中微污染物的检测、鉴定和高效去 疏水深共熔溶剂,对孔雀绿、甲基紫和亚甲基蓝等
除仍然是水环境科学面临的主要挑战。疏水深共熔 有毒工业染料进行简单高效的微萃取。结果表明,
溶剂在水中的高度稳定性及高效的分离提取性能, 不同染料污染物提取效率受脂肪酸成分特性尤其是
使其在水环境治理领域受到广泛关注。 疏水性的影响。RABHI 等 [79] 评估了 3 种关于疏水性
MAKOŚ 等 [76] 通过疏水深共熔溶剂结合超声辅 羧酸的疏水深共熔溶剂从水溶液中萃取 1-正丁醇和
助分散液-液微萃取方法,从具有复杂基质特征的水 乙腈的性能,发现由于溶剂与溶质间的强氢键相互
样中高效分离了多环芳烃。FLORINDO 等 [77] 以薄荷 作用,薄荷醇基 HDES 对提取 1-正丁醇或乙腈特别
醇和脂肪酸制备 HDES,用于分离提取水中的环丙 有效。FAN 等 [80] 合成了一系列基于薄荷醇和不同链