[發明專利]一種苯氧基雙羧酸型功能化離子液體的制備及應用

有效

• 申請號: 202010513420.5
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111747985B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 孫曉琦;蘇祥
• 申請（專利權）人: 廈門稀土材料研究所
• 主分類號: C07F9/54
• 分類號: C07F9/54;C07C59/68;C07C37/66;C07C39/235;C07C51/367;C07C51/02;C22B3/38;C22B3/32;C22B3/40
• 代理公司: 廈門一品恒潤知識產權代理事務所(普通合伙) 35245
• 代理人: 王倩斐

本發明涉及有價金屬回收技術領域，公開了一種苯氧基雙羧酸型功能化離子液體，通過苯氧基雙羧酸與所述氯化三己基(十四烷基)氯化鏻的離子交換和中和反應制備出功能化離子液體，苯氧基雙羧酸型功能化離子液體用于選擇性回收有價金屬。在本發明合成的苯氧基雙羧酸型功能化離子液體，這些離子液體顯示出良好的理化性質，例如高熱穩定性，疏水性，良好的萃取能力和選擇性等，尤其是該類離子液體可以通過氯化鈉溶液洗滌除去共萃取的雜質金屬離子，提高其金屬選擇性。

技術領域

本發明涉及有價金屬回收技術領域，特別涉及一種苯氧基二羧酸型功能化離子液體。

背景技術

金屬在現代工業中具有重要意義，越來越多的國家對稀土(RE)，鈷(Co)和鎂(Mg)等原材料給予了足夠的重視。考慮到國內需求的增加，資源儲量的急劇下降以及采礦帶來的環境問題，中國作為最大的供應國嚴格限制了稀土的出口配額，因此尋找新的金屬來源以應對資源短缺的問題甚為必要，其中，廢物回收被認為是一種有效的方法。但是，由于含金屬廢物的成分復雜，金屬之間的分離是必不可少的過程。例如，永磁材料中鈷(Co，II)和銅(Cu，II)的分離，燈熒光粉廢料中銪(Eu，III)和鋅(Zn，II)的分離，以及鎳氫電池中鑭(La，III)和鎳(Ni，II)的分離等。

液液萃取是分離和回收金屬離子的常用方法，它具有操作簡單，選擇性好等優點。然而，有機稀釋劑在傳統的液液萃取中的應用中存在毒性和可燃性的不確定因素。基于安全和環境方面的考慮，離子液體(ILs)被認為是傳統萃取系統的有效替代溶劑或萃取劑。通常，ILs是液態(在室溫或接近室溫)的熔融鹽，除了用于萃取外，由于具有很多優異的性能(如高熱穩定性，可混溶性，粘度可調，蒸氣壓低和不可燃性等)，ILs還廣泛用于有機合成，催化，吸附和解吸附等過程。

許多通過改變陰離子和陽離子類型而設計的雙功能離子液體已經成功用于萃取和分離金屬離子。這種液體材料通常通過優化陰離子和陽離子的理化性質而表現出優異的萃取性能。由于相對便宜的生產成本，三己基(十四烷基)氯化鏻(CyphosIL101，[P_6,6,6,14]Cl)已經工業化生產并用于液液萃取工藝中。另外，[P_6,6,6,14]Cl的溶解度低，可以避免形成有毒的水溶液污染環境。金屬離子分離中常用酸性萃取劑(包括磷酸和羧酸)，為了消除酸性萃取劑的二聚體，提高萃取效率，在實際應用中需要皂化。在我們以前的工作中，去質子萃取劑和有機陽離子的結合被認為是酸性萃取劑皂化的一種新形式，即IL-型皂化，與原始萃取劑相比，所形成的雙官能離子液體的萃取性能得到了顯著提高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種苯氧基雙羧酸型功能化離子液體，以解決有機稀釋劑在傳統液液萃取中產生毒性和可燃性等不安全因素達到綠色萃取和反萃的目的。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明包括苯氧基雙羧酸與氯化三己基(十四烷基)氯化鏻，所述苯氧基雙羧酸與所述氯化三己基(十四烷基)氯化鏻通過離子交換和中和反應制備出功能化離子液體，所述的苯氧基雙羧酸，其結構式為如下：

m選自1-7中的整數；

n選自1-7中的整數，

所述的功能化離子液體，其結構式如下：

進一步的，所述苯氧基雙羧酸的結構式有8種，包括以下：

當m＝1，n＝1時，羧酸的結構如下：

并命名為H₂PPBPA,

當m＝2，n＝2時，羧酸的結構如下：

并命名為H₂PPBBA，

當m＝3，n＝3時，羧酸的結構如下，