离子液体
离子液体种类

离子液体种类离子液体是一类特殊的液体,其由离子组成,而非传统液体的分子。
离子液体在室温下通常为液体状态,具有低挥发性、高热稳定性、良好的溶解性以及可调控的物理化学性质等优点,因而在许多领域具有广泛的应用前景。
离子液体的种类繁多,可以根据其组成离子的种类和结构进行分类。
按照阳离子和阴离子进行分类离子液体的种类可以根据阳离子和阴离子的种类进行分类。
根据阳离子的性质,离子液体可以分为氨基酸盐离子液体、咪唑(imidazolium)盐离子液体、吡啶(pyridinium)盐离子液体、磷脂盐离子液体等。
根据阴离子的性质,离子液体可以分为氯化物、溴化物、硼酸盐、磺酸盐、磷酸盐、砷酸盐、硝酸盐等。
根据不同的阳离子和阴离子的组合,离子液体的性质和应用也会有所不同。
氨基酸盐离子液体氨基酸盐离子液体是一类以氨基酸盐为阳离子的离子液体。
氨基酸盐离子液体在电化学、催化剂、金属提取等领域具有广泛的应用。
例如,在电化学领域,氨基酸盐离子液体可以作为高效电解质,用于电池、超级电容器等器件中。
咪唑盐离子液体咪唑盐离子液体是一类以咪唑结构为阳离子的离子液体。
咪唑盐离子液体具有较高的热稳定性和应用范围广泛等特点。
在催化剂、溶剂、萃取剂、电解质等方面有着重要的应用。
由于咪唑盐离子液体的阳离子结构多样,可以通过调节结构来获得具有特定性质的离子液体。
吡啶盐离子液体吡啶盐离子液体是一类以吡啶结构为阳离子的离子液体。
吡啶盐离子液体具有较高的热稳定性、较低的毒性以及良好的可溶性等特点。
吡啶盐离子液体在催化剂、电化学、溶剂等领域具有广泛的应用。
通过调节吡啶盐离子液体的结构和组合,可以获得具有特定性质和功能的离子液体。
磷脂盐离子液体磷脂盐离子液体是一类以磷脂结构为阳离子的离子液体。
磷脂盐离子液体在生物领域具有重要的应用。
由于磷脂结构与生物大分子相似,磷脂盐离子液体具有较好的生物相容性和生物可降解性,可以用于药物传输、生物分离等方面。
按照离子液体结构进行分类离子液体的种类还可以根据其分子结构进行分类。
各种离子液体的区别

各种离子液体的区别离子液体(Ionic Liquid)是一种特殊的液体,由离子组成,其熔点低于100℃。
它们具有许多独特的性质,使其在许多领域都具有广泛的应用。
下面将介绍几种常见的离子液体,并比较它们之间的区别。
1. 常见离子液体1.1 聚合物离子液体聚合物离子液体是由聚合物基质和离子液体组成的复合材料。
它们通常具有较高的粘度和较低的离子迁移率,可用于电解质和分离膜等领域。
由于聚合物基质的存在,聚合物离子液体具有较好的机械强度和稳定性。
1.2 水溶性离子液体水溶性离子液体是指在水中可以溶解的离子液体。
它们通常具有较低的粘度和较高的离子迁移率,可用于电化学领域中的电解质和催化剂。
水溶性离子液体的热稳定性较差,易于水解和分解。
1.3 气体溶解离子液体气体溶解离子液体是指具有较高溶解度的气体在离子液体中的溶解体系。
它们通常具有较高的气体溶解度和较低的挥发性,可用于气体分离和储存等领域。
气体溶解离子液体的选择性溶解性可通过调整离子液体组分和结构来实现。
2. 区别比较2.1 物化性质不同离子液体之间的物化性质差异较大。
例如,聚合物离子液体具有较高的粘度和较低的离子迁移率,水溶性离子液体具有较低的粘度和较高的离子迁移率,气体溶解离子液体具有较高的气体溶解度和较低的挥发性。
2.2 热稳定性不同离子液体的热稳定性也有所不同。
一些离子液体在高温下容易分解和水解,而另一些离子液体则具有较好的热稳定性。
热稳定性较好的离子液体可用于高温条件下的反应和催化。
2.3 溶解性离子液体的溶解性也是它们的重要特性之一。
一些离子液体具有较好的溶解性,可溶解许多有机物和无机物,而另一些离子液体的溶解性较差。
溶解性好的离子液体可用于溶解和催化反应。
2.4 选择性溶解性气体溶解离子液体具有较高的选择性溶解性,可以选择性地溶解某些气体。
通过调整离子液体组分和结构,可以实现不同气体的选择性溶解。
3. 应用领域离子液体具有广泛的应用领域。
例如,聚合物离子液体可用于电解质、分离膜和传感器等领域;水溶性离子液体可用于电化学领域中的电解质和催化剂;气体溶解离子液体可用于气体分离和储存等领域。
离子液体阴阳离子

离子液体阴阳离子离子液体(Ionic Liquids,简称“ILs”),是指在室温下为液态且主要成分为离子的化合物。
其中,阴离子和阳离子的电荷不平衡,使得离子液体具有高度稳定性、低挥发性、极好的溶解性、独特的物理性质和化学性质等诸多特点,因此在化学、材料学、能源和环境等领域具有广泛的应用前景。
下面将分别从阴离子和阳离子两个角度来介绍离子液体。
一、阴离子1. 典型阴离子目前,离子液体中阴离子种类较多,其中一些典型的阴离子有:(1)六氟磷酸根离子(PF6-):是目前应用最广泛的阴离子之一,由于其具有高度稳定性和可溶性,在催化反应、电化学、液-液萃取等方面具有重要应用。
(2)甲基磺酸根离子(CH3SO3-):是一种弱碱性离子,其单独或与其他离子液体剂型结合可以用于材料制备、表面改性和催化等应用。
(3)丝氨酸根离子(TFSI-):拥有较低的电导率和可溶性,具有较好的化学稳定性,在锂离子电池、超级电容器和液态电解质等方面有潜在应用。
2. 阴离子的改性与设计离子液体作为一种新型分子设计材料,阴离子的改性和设计对其性能与应用具有重要影响。
通过对阴离子结构的调控,可以产生新的物化性质,并扩展其应用领域。
例如:(1)在空气稳定性方面,使用含氧官能团的阴离子可以提高离子液体的氧化稳定性。
(2)在物理性质方面,调整不同链长的烷基基团,可以影响凝胶温度、溶解度和流变学特性等。
二、阳离子1. 典型阳离子由于阳离子通常是有机阳离子,种类相对较少,其中广泛应用的几种阳离子有:(1)1-丁基-3-甲基咪唑(BMIM+):是目前应用最广泛的阳离子之一,具有优异的热力学性质和化学稳定性,广泛应用于锂离子电池、电解质、催化剂等方面。
(2)1-乙基-3-甲基咪唑(EMIM+):与BMIM+类似,具有优异的物理化学性质,被广泛应用于电解质、绿色催化等领域。
(3)N-甲基吡咯烷酮阳离子(NMP+):具有极好的溶解性和热稳定性,在电化学和催化等方面具有重要应用。
离子液体资料

离子液体离子液体,又称离子溶液或离子液质,是一种特殊的熔融盐,通常指在室温下即能流动的液态物质。
它由离子组成,因此在物理和化学性质上与传统液体有所不同。
离子液体最早被发现于20世纪30年代,最初应用于电解质溶液,在近年来逐渐被广泛研究和应用于多个领域。
起源与发展离子液体最早由保罗·沙诺姆于1932年发现,当时他合成了一种含有氯金酸氢盐的物质,并且发现其在室温下为液态。
由于具有低蒸气压、热稳定性好、高导电性等独特性质,离子液体开始被广泛研究和应用。
特性1.低蒸汽压:离子液体通常具有极低的蒸汽压,这使得它们在高温下不易挥发,有利于在反应过程中稳定性的维持。
2.高热稳定性:离子液体的热稳定性较高,能够耐受较高的温度,使得其在高温反应中有很好的应用前景。
3.高离子导电性:由于离子液体中的离子浓度较高,因此其电导率也相对较高,具有优异的离子传导性能。
4.可调性:离子液体的离子种类和比例可以通过化学设计来实现调节,因此具有较高的可调性。
应用领域离子液体由于其独特的性质,在多个领域都有广泛的应用。
1.化学催化:离子液体常被用作催化反应的溶剂或载体,可以提高催化剂的效率和选择性。
2.能源领域:离子液体在锂离子电池、超级电容器等领域有重要应用,提高了能源设备的性能和循环寿命。
3.药物传递:离子液体可以作为药物传递系统的载体,提高药物的生物利用度和稳定性。
4.分离技术:离子液体也被用于气体和液体的分离提纯技术中,具有高效、环保等优点。
发展趋势随着对可再生能源和绿色化学的重视,离子液体的应用前景将更加广阔。
未来,离子液体的设计和合成将更加精准,应用领域将进一步扩展,为各行各业带来更多便利和创新。
综上所述,离子液体作为一种新型的液态物质,由于其独特的性质和广泛的应用前景,将在未来得到更多的研究和开发,为科学研究和产业发展带来新的机遇和挑战。
离子液体的特点

离子液体的特点离子液体是一种特殊的液体,具有许多独特的性质和特点,常用于催化、溶剂、电化学、分析等领域。
下面将详细讨论离子液体的特点,并结合中心扩展进行描述。
1. 高离子化度和低挥发性离子液体的主要成分是由阳离子和阴离子组成的离子对,通常在室温下呈液态。
由于离子液体内离子对之间的吸引力较强,因此离子液体具有高离子化度和低挥发性,不易挥发和燃烧,可降低环境污染和火灾风险。
2. 宽广的电化学窗口离子液体的电化学窗口是指其在电极上可承受的最大电压范围,通常为2-6V。
与传统有机溶剂相比,离子液体具有较宽广的电化学窗口,可承受更高的电压和电流密度,具有更高的电化学稳定性和寿命。
3. 可调节的溶解性和极性由于离子液体的构成可以通过选择不同的阳离子和阴离子,或者改变它们之间的比例来进行调节,因此离子液体的溶解度和极性可以被调节和控制。
这使得离子液体成为一种理想的溶剂,在化学合成、分离、催化和生物领域具有广泛的应用。
4. 高热稳定性和化学惰性离子液体具有高热稳定性和化学惰性,可用于高温条件下的反应和分析,以及对氧化、还原和酸碱等化学反应具有很好的稳定性。
由于离子液体的化学惰性,不易与其他物质发生反应,因此常用于金属的电沉积和电解等过程中。
5. 绿色、可再生和可回收由于离子液体的高稳定性和低挥发性,使其成为一种绿色、可再生和可回收的溶剂。
离子液体可以通过物理和化学方法进行回收和再利用,这有助于减少环境污染和资源浪费。
离子液体是一种具有高度应用价值和发展前景的新型材料,其独特的性质和特点已经广泛应用于化学、材料、能源、环境和生物领域。
其中,离子液体的可调节性、绿色性和高稳定性是其最为重要的特点,将为其未来的发展和应用提供有力支持。
离子液体百科全书

离子液体百科全书标题:离子液体百科全书一、引言离子液体,作为一种新型的绿色溶剂,近年来在化学、材料科学、生物技术、能源科学等领域引起了广泛的关注。
它们的独特性质,如极低的挥发性、宽的电化学窗口、高的热稳定性和良好的溶解能力,使其在众多科研和工业应用中展现出巨大的潜力。
本文将作为一部离子液体的百科全书,逐步解析离子液体的基本概念、结构特性、制备方法、应用领域以及未来发展趋势。
二、基本概念离子液体,又称室温离子液体或熔盐,是一种在室温或接近室温下呈液态的盐。
其主要由阳离子和阴离子组成,其中阳离子通常为有机阳离子,如咪唑、吡啶、季铵等,而阴离子则多为无机或有机酸根离子,如卤素、硫酸氢根、羧酸根等。
三、结构特性离子液体的特殊性质主要源于其独特的结构特性。
首先,由于其由阴阳离子构成,离子液体具有高的电导率和离子迁移率。
其次,由于其阳离子通常是大的有机分子,使得离子液体具有较低的蒸气压和极低的挥发性。
此外,离子液体的结构可设计性强,通过改变阳离子和阴离子的种类和大小,可以调节离子液体的物理化学性质,以适应不同的应用需求。
四、制备方法离子液体的制备方法主要包括直接合成法和离子交换法。
直接合成法是将含有目标阳离子和阴离子的化合物在适当的条件下反应,生成目标离子液体。
离子交换法则是先制备出一种离子液体,然后通过离子交换反应,将其中的部分离子替换为所需的离子,得到目标离子液体。
五、应用领域1. 化学反应介质:由于离子液体具有宽的电化学窗口、高的热稳定性和良好的溶解能力,被广泛用作化学反应的介质,特别是在电化学反应、催化反应和生物质转化等领域。
2. 环境友好溶剂:由于离子液体的极低挥发性和生物降解性,被视为替代传统有机溶剂的理想选择,用于各种萃取、分离和纯化过程。
3. 能源存储与转换:离子液体在锂离子电池、超级电容器、燃料电池等能源设备中有着重要应用,可以提高电解质的电导率和稳定性,增强设备的性能。
4. 生物技术和药物输送:离子液体因其对生物大分子(如蛋白质、DNA)的良好溶解性和稳定性,被用于生物样品的处理和分析,以及药物的配方和输送。
各种离子液体的区别

各种离子液体的区别不同离子液体的区别离子液体是一类特殊的液体,其主要成分是离子组成的溶液。
与传统的溶剂相比,离子液体具有独特的性质和优点。
下面将从不同离子液体的物化性质、应用领域和环境影响等方面介绍其区别。
一、物化性质的区别1. 离子组成:离子液体的离子组成决定了其性质。
常见的离子液体包括阳离子和阴离子,如[BMIM][PF6]、[EMIM][BF4]等。
不同离子液体的离子组成不同,导致其性质差异明显。
2. 熔点:离子液体的熔点通常较低,一般在室温下就可以液态存在。
但是,不同离子液体的熔点差异较大,有些离子液体的熔点甚至可以低于-100℃,而有些则可以高达几百度。
3. 导电性:离子液体由离子组成,具有较高的电导率。
不同离子液体的导电性能也不同,一般来说,离子液体的电导率越高,其导电性能越好。
4. 溶解性:离子液体具有较好的溶解性,可以溶解许多无机盐和有机物。
不同离子液体的溶解性差异较大,有些离子液体对某些化合物具有很好的溶解性,而有些则不具备。
二、应用领域的区别1. 电化学领域:离子液体在电化学领域有广泛的应用。
不同离子液体可以用作电解质、电池材料、电催化剂等,其性质的差异决定了其在不同领域的应用范围。
2. 反应媒介:离子液体可作为独立的反应媒介,可以在无水条件下催化有机反应。
不同离子液体对于不同反应具有不同的催化效果和选择性。
3. 萃取分离:离子液体具有较好的萃取分离性能,可用于分离纯化化合物。
不同离子液体的分离效果和选择性差异较大。
4. 润滑剂:离子液体可以作为新型润滑剂,在机械设备中减少摩擦和磨损。
不同离子液体的润滑性能差异明显,有些离子液体具有较好的润滑效果,而有些则不具备。
三、环境影响的区别1. 生物毒性:离子液体的生物毒性是其应用的重要考虑因素。
不同离子液体的生物毒性差异较大,有些离子液体对生物体具有一定的毒性,而有些则相对较低。
2. 生物降解性:离子液体的生物降解性是其环境友好性的重要指标。
离子液体的定义

离子液体的定义自从安德森用物理方法分离出锂离子和钠离子后,人们就把这类固体物质叫做离子液体。
人们对它有不同的看法,有的认为它是特殊的液体,也有人认为它只是由水和蒸汽组成的混合物。
有关离子液体的研究还在继续进行中。
离子液体的定义为:某些分子电离成离子或原子失去电子后形成的一种物质。
一般为水和蒸气的混合物,其所含的阴、阳离子仅仅决定于分子结构本身,而与溶剂、温度、浓度等无关。
当然有些离子液体并非纯粹的离子化合物,如含有较多分子晶体而呈胶态或树脂状的聚合物,这时虽然它们也可能具有相应的化学活性,但却称不上是离子化合物了。
例如“神经树脂”可能是离子液体,但实际上它却含有分子晶体,不是真正意义上的离子液体。
可见要给离子液体下定义是比较困难的。
20世纪80年代以来,各国科学家在充分利用人造分子电离源(如高能电子源)及离子色谱技术基础上,对于离子液体的研究作出了大量的工作,提出了许多定义。
现代概念的离子液体可以描述为:阴、阳离子部分地由本身的分子、分子离子或原子所构成的低共熔物。
由于阴、阳离子仅通过键合作用相互联结,故分子量通常很大。
可以是单独的物质,也可以以水溶液或水合物的形式存在。
当它们受热时,会迅速聚集并进入汽化状态。
在一定的条件下,可以任意取代溶剂而不影响其性质。
具有相当的稳定性,即便受到破坏也可重新合成;不燃烧,也不爆炸;不溶解于水,易溶于有机溶剂;无毒,毒性远小于水,可代替水使用;热导率比水大10~100倍。
在外场作用下,还可发生电泳现象,液滴的大小与电场强度之间有线性关系。
当水被加热到60 ℃时,水分子可转变成小离子。
水加热到100 ℃时,水分子会失去结构而变成小离子。
随着温度升高,大部分小离子均匀地排列在水分子的晶格上,只有少数能穿透晶格层。
由于每个小离子只能与其他两个水分子联结成四个氢键,使每个小离子显示出四个水分子的正四面体结构。
18世纪,人们认识到在特定的条件下水分子可以脱离水分子的晶体结构,从而获得了脱水性。
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离子液体在有色金属湿法冶金中的应用摘要:绿色试剂----离子液体在有色金属的萃取和分离方面已有很重要的应用。
本文从全新的应用观点出发,综述了离子液体对有色金属的萃取和分离的基础研究和应用研究,具体包括:金属和金属氧化物的溶解和腐蚀,黄铜矿和金属氧化物矿的湿法冶金以及金属离子的萃取和分离。
关键词:离子液体;湿法冶金;有色金属;金属氧化物;矿物处理;金属离子的萃取和分离1.介绍有色金属是重要的战略资源并有着广泛的工业应用,比如工业设备,医疗,运输业,能源,建造业,汽车,飞机,电子设备以及包装材料。
大多数的有色金属是通过湿法冶金工业来获得。
比如,酸和碱主要用于溶解金属氧化物,硫化物或硅酸盐。
电解和溶剂萃取频繁用于回收金属和富集金属。
有限数目的高温熔融盐也被广泛应用于难熔金属的回收。
像钛和铝就来自于钛矿和铝矿[1]。
近年来,有色金属工业在快速地发展并取得了明显的进步。
然而,从天然矿石中得到的有色金属的生产一般来说是耗能高,耗酸多,环境污染大以及腐蚀严重。
进一步说,矿石需要从富含量少,档次低或地质复杂地段并正在逐渐开采殆尽的高品质矿体中来。
因此,以减少能源消耗,降低投资成本和减少温室气体排放的高效低温环境友好型的金属处理技术的发展是当务之急[2]。
近年,由于离子液体的低毒性以及对环境几乎没有影响,因此被认为是最有希望的候选者。
离子液体作为溶剂在冶金矿石中的应用可以为环保敏感的媒体提供一种潜在性以及为湿法冶金工艺提供替代方案。
离子液体(ILs)也叫做室温离子液体(RILS)以及常温熔融盐。
离子液体在常温下为液态[3],是完全由有机阳离子和无机(或有机)阴离子组成。
离子液体有许多有趣的物理性质,这些性质引起了许多化学家的基本兴趣。
由于在离子液体中进行的热力学和动力学反应不同于在传统的溶剂分子中进行的这两种反应,就我们现阶段所掌握的化学知识来说,化学是不断变化发展的并且是不可预测的。
离子液体已被成功广泛地应用于材料的合成和制备,催化剂,金属的电沉积以及燃料电池[4-6]。
离子液体在溶剂和电化学方面的应用[4-6]具有以下几点普性:1)非可燃性并且有非常低(或可忽略)的蒸汽压。
非可燃性的离子液体用作放热反应的溶剂特别有价值。
忽略不计的蒸汽压意味着溶剂的挥发性可被忽略,并减少了对呼吸防护系统和排气系统的需要。
利用蒸汽压低的性质可以用于高真空系统和产物与副产物的蒸馏与升华,而这些用传统的低沸点的有机溶剂是做不到的。
2)离子液体可以溶解广泛范围的无机和有机化合物。
对于将不同组成的试剂溶解到相同相是重要的应用。
3)具有广泛的液体范围和热稳定性,可以使之加宽温度范围并且相对于通过使用传统的分子溶剂和电解质系统达到的化学或电化学过程的动力控制来说,这可以使得动力控制更巨大。
并且这个性质也用于依赖于温度的分离技术,比如萃取,沉淀或结晶。
4)更低的熔点,空气和水的稳定性也增加了电化学的反应范围。
5)宽广的电化学窗口,强的电化学稳定性和离子导电性,使得先前超越溶剂极限的电化学过程可以被观察到。
并且可以应用于替代传统的溶剂基电解质。
它易挥发,易燃,易渗漏且易腐蚀。
它已被成功广泛地应用于金属的电沉积(尤其是活泼性金属)以及许多的电化学电器,具体包括:燃料电池,太阳能电池和容量电池。
6)离子液体是可设计型溶剂。
不同的阳离子和阴离子可以组成不同种的离子液体并且它们的性质可以通过改变阳离子和阴离子被调节到适应一特定过程所需的要求。
像浓度,熔点,粘性等性能可以通过简单改变离子的结构而被改变。
当在进行溶剂萃取或产物分离时,可以对离子的相对可溶性和萃取相的相对溶解性进行调整,以使该分离尽可能容易,这可以说是实质性的好处。
初步研究已经表现出离子液体具有作为金属回收的溶剂和电解质的潜在性。
从一种矿物基质中萃取金和银[7],从用过的核燃料中回收铀和钚[8],以及从离子液体中电沉积和电解金属(尤其是锂、钠、铝、镁和钛)[9-11]。
研究成果已经表明:相对于传统的过程,从离子液体电沉积铝可以节省30%--50%的能量消耗,并且这种技术作为一种工业技术项目已被阿拉大学,奥尔巴尼研究中心,世纪铝业公司,SECAT公司以及肯塔基大学的合作伙伴强有力地支持着。
作为绿色试剂和电解质的离子液体在有色金属的萃取和分离方面表现出重要的潜在的应用。
本文从全新的观点出发,综述了离子液体对有色金属的萃取和分离的重要的基础研究和应用研究。
具体包括:金属氧化物处理,黄铜矿和金属氧化物矿石的湿法冶金以及金属离子的萃取和分离。
2.用离子液体处理金属氧化物金属氧化物处理在金属萃取,垃圾回收以及催化剂制备中是必不可少的过程。
金属氧化物在大多数的分子溶剂中是不溶的,一般要用强的无机酸水溶液来溶解,尤其是高温熔融盐也被广泛用于难熔金属的回收,比如从钛矿和铝矿中得来的钛和铝[1,12-13]。
然而,在这些处理过程中会有许多的不足,比如,耗酸量大,废酸的回收,环境污染,能量消耗大以及严重的腐蚀问题。
因此,全世界都在关注于寻找一种可以在大气环境和低温环境中进行金属氧化物处理的新型绿色溶剂,使用这种溶剂可以耗能低,耗氧少,以及不含任何污染物的释放。
离子液体能够溶解许多无机和有机化合物并且可能在低温时对金属氧化物进行绿色加工。
近年来,在这个领域,许多研究工作已受到关注并已经取得了很大的进步。
1997年,DAI和同事们[14]确定UO3咪唑基氯铝酸盐在65°C的溶解度为24.58毫摩尔。
BELL等人[15]研究了V2O2(以米)的氯铝酸盐离子液体的溶解度。
该氧化物被认为是非常易溶于碱性熔化物,1g的碱性熔化物可以溶解0.15g 的氧化物。
当然,该氧化物也易溶于中性熔化物。
该作者已经报道了V2O5和酸性氯铝酸盐反应形成一种具有挥发性的VOCl3化合物。
2003年,ABBOTT等人已经报道了像LiCl和AgCl,芳香酸,氨基酸以及氯化胆碱共晶中的金属氧化物CuO(或尿素混合物)等无机盐的溶解性[16]。
一年之后,他们又研究报道了ZnO,CuO和Fe3O4在50°C时由胆碱氯化物和羧酸形成的3个深共晶溶剂(DES)中的溶解性[17]。
他们发现Fe3O4在草酸或氯仿混合物中是最易溶的,而在苯丙酸中的溶解度比在草酸或氯仿中的溶解度少20倍。
但是,CuO却表现出了相反的特性。
有人建议溶剂可被设计为两种氧化物可以优先提取其中一种氧化物。
迄今研究,大多数多个离子的过渡金属氧化物被认为是可溶于深共晶溶剂中,虽然说,像硅酸盐和铝酸盐这样的多个共晶金属氧化物是不溶于所有的深共晶溶剂的。
这表明金属离子可以从不需要溶解基质的硅铝酸盐中萃取出来。
像Cu这样的金属可以在高效电流下使用大容量的电解法从深共晶溶剂中回收。
这在矿物萃取和金属氧化物处理中应该有潜在的应用。
2006年,离子液体----胆碱氯化物(氯仿)和尿素被ABBOTT等人应用于电炉粉尘的处理[18]。
研究发现ZnO,Cu2O和PbO2具有很大的溶解度。
锌和铅可以被选择性地去除随后从离子液体中电积出来。
不溶的铁和硅铝酸盐可以从电炉粉尘中回收。
17种普通金属氧化物的溶解度在3种离子液体中已被测定。
这些离子液体是由尿素,丙二酸,乙二醇并相对于NaCl和HCl的水溶液按一定比例组成的胆碱氯化物溶液[19]。
表一列出了这些物质的具体比例。
研究发现其溶解度顺序为:HCl>丙二酸>尿素>NaCl>乙二醇。
像ZnO这样的多离子氧化物以类似的方式测得的溶解度比在预期的含水酸性溶液测得的更高。
而像TiO2这样的多共价金属氧化物的溶解度可忽略不计。
具有特定功能的被质子化的甜菜碱双(三氟甲基黄酰亚胺)([Hbet]Tf2N)离子液体被ABBOTT等人用于金属氧化物和金属盐的选择性溶解[20]。
研究发现Sc2O3,Y2O3,La2O3,Pr6O11,Nd2O3,Sm2O3,Eu2O3,Gd2O3,Tb4O7,Dy2O3,Ho2O3,Er2O3,Tm2O3,Yb2O3,Lu2O3,UO3,PbO,ZnO,CdO,HgO,CuO,Ag2O,NiO和MnO金属氧化物可以溶解于[Hbet][Tf2N]这种离子液体中。
但是,钴和铁以及铝和硅的氧化物是不容或者微溶于该离子液体的。
最近,已经报道了在不同的特定功能离子液体中金属氧化物的溶解度,如以下离子液体:甜菜碱双(三氟甲基黄酰亚胺)([Hbet]Tf2N),N-丁基-N-二甲基甜菜碱双(三氟甲基黄酰亚胺)([C4Hbet]Tf2N),N-己基-N-二甲基-甜菜碱双(三氟甲基黄酰亚胺)([C6Hbet]Tf2N),N-羧甲基-N-甲基吡咯双(三氟甲基黄酰亚胺)([HbetmPyr]Tf2N),N-羧甲基-N-甲基哌啶鎓双(三氟甲基黄酰亚胺)([HbetmPip]Tf2N),N-羧甲基-N-甲基吗啉双(三氟甲基黄酰亚胺)([HbetmMor]Tf2N),N-羧甲基-N-甲基吗啉乙酯双(三氟甲基黄酰亚胺)([EtHbetmMor]Tf2N),N-羧甲基吡啶双(三氟甲基黄酰亚胺)([HbetPy]Tf2N),1-羧甲基-3-甲基咪唑双(三氟甲基黄酰亚胺)([HbetmZm]Tf2N)[21]。
研究发现氧化物Sc2O3,Y2O3,La2O3,Pr6O11,Nd2O3,Sm2O3,Eu2O3,Gd2O3,Tb4O7,Dy2O3,Ho2O3,Er2O3,Tm2O3,Yb2O3,Lu2O3,UO3,PbO,ZnO,CdO,HgO,CuO,Ag2O,NiO和PbO以及氢氧化物Pb(OH)3,Zn(OH)2,cd(OH)2,Cu(OH)2,Ni(OH)2,Fe(OH)2,Fe(OH)3,Co(OH)2,Cr(OH)3,Mn(OH)2,,LiOH,,NaOH,KOH,RbOH,CsOH,Mg(OH)2,Ca(OH)2,Sr(OH)2和Ba(OH)2可以溶解其他氧化物的实验条件下,发现CoO4,CoO,Co2O3,Cr2O3,FeO和Fe2O3不溶于该实验条件下的离子液体中。
然而这些氧化物可以通过在高温时使用消化炸弹溶解在包括[Hbet]Tf2N在内的离子液体中。
ZHANG和同事们[22]最近报道了矾土(Al2O3)可以溶解在硫酸氢1-乙基-3-甲基咪唑[Emim]HSO4离子液体中,且在20°C时,溶解度为3.81g/L。
这表明该系统可能满足Al2O3的电解,并且Al2O3可以被电解到铂电极的铝上。
在正常沉积为—0.54V和在潜在沉积(UPD)为—0.26V的情况下,该沉积是一种扩散控制的过程[22]。
以上提到的研究工作表明大多数的金属氧化物可以有选择地溶解在离子液体中,这为进一步萃取分离提供了一种新的方法来获得离子液体中的特定金属。
尤其是,它可能为低档矿石和难熔氧化物矿石提供了一种潜在的“绿色”浸出剂。