[發明專利]3-過氧苯甲酸-1-甲基咪唑氯鹽及其制備和應用

有效

• 申請號: 202110667427.7
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN113292498B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 豐楓;趙明星;丁和達;王海欣;楊賽武;張群峰;盧春山;郭伶伶;李小年
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C07D233/60
• 分類號: C07D233/60;C22B3/16;C22B7/00;C22B11/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;俞慧

本發明公開了3?過氧苯甲酸?1?甲基咪唑氯鹽及其制備和應用。所述3?過氧苯甲酸?1?甲基咪唑氯鹽是一種離子液體，其結構如下所示。本發明提供了所述3?過氧苯甲酸?1?甲基咪唑氯鹽作為金屬浸出劑的應用，其突破了傳統冶金行業使用有毒貴金屬浸出劑的缺點，具有高效、綠色環保、可持續的優點。

(一)技術領域

本發明涉及一種新型的離子液體——3-過氧苯甲酸-1-甲基咪唑氯鹽及其制備和應用。

(二)背景技術

貴金屬性質穩定、導電性好，被廣泛地應用于首飾、貨幣、電子信息、航空航天和化工等領域，是現代工業和科技發展過程中不可或缺的重要資源。

貴金屬在地殼中含量甚少，而且很分散、礦石中品位低、成份復雜,因而提取工藝長,成本高、致使價格昂貴。貴金屬稀少昂貴,含貴金屬的各種廢料,其回收價值高于一般金屬,因而越來越受人們重視,并稱為“貴金屬二次資源”。據統計，每年產生的電子廢棄物和廢催化劑中都含有大量難以回收的貴金屬。據聯合國大學等機構預測2021年全球產生的電子垃圾總量將增至5220萬噸，所含貴金屬價值超過700億美元，但僅有20％被回收，只有少部分被回收，造成巨大的資源浪費。因此，高效、綠色地從廢棄資源中回收貴金屬不僅具有巨大的經濟價值，更是我國堅持可持續發展道路必須和急需解決的一個難題。

在自然界，貴金屬普遍存在于礦石中，冶煉的方法大致可分為物理冶金和化學冶金兩大類，但是物理冶金方法只適用于高品位礦石，提取效率低。目前礦石品味普遍較低，難處理金礦石多，所以貴金屬冶煉的方法以化學方法為主。化學法中較為成熟的有氰化法。

氰化法是目前回收貴金屬最成熟，應用最廣泛的方法：利用CN-與Au形成穩定的[Au(CN)₂]絡合物，從而高效地提取Au，但劇毒氰化物對環境污染以及對人體有巨大危害。

近年來替代氰化法的研究越來越多，但是都有不同的弊端。

氯化法：利用王水、氯氣、次氯酸等與貴金屬形成氯化物浸出貴金屬。該方法操作簡單，浸出速度快，但是王水等試劑對設備和環境仍有嚴重危害，氯氣也有劇毒。

硫代硫酸鹽法：貴金屬與硫代硫酸鹽形成穩定的陰離子絡合物而浸出。該方法所使用試劑無毒，但是浸出率低、速率慢，而且必須在堿性條件下進行，廢液處理難度大。

硫脲法：以Fe³⁺作為催化劑，使貴金屬與硫脲形成陽離子絡合物而浸處。該方法條件溫和，對賤金屬不敏感，但是需要酸性條件，體系復雜，效率低，硫脲不穩定且價格昂貴，生產成本高。

由此可見，至今仍沒有一種簡便、高效和環保的方法來提取和回收貴金屬。

離子液體(或稱離子性液體)是指全部由離子組成的液體，在室溫或室溫附近溫度下呈液態的由離子構成的物質，稱為室溫離子液體、室溫熔融鹽、有機離子液體等，但傾向于簡稱離子液體，不存在電中性分子，蒸汽壓幾乎為零，是一類環境友好型試劑，可以作為許多有機物、高分子材料、無機物的溶劑，被認為是傳統有機溶劑的良好替代品。

離子液體已在金屬離子萃取方面有了深入的研究和廣泛的應用。Obliosaca等人用[Bmim][C₁₂H₂₅OSO₃](1-丁基-3-甲基咪唑十二烷基硫酸鹽)制備并穩定各向異性的金納米晶體(AuNC)。發現在金顆粒表面首先形成一層陽離子層，陰離子通過靜電力再形成第二層陰離子層，并且丁基和十二烷基之間存在范德華力，構成二次穩定，進一步保障了AuNC的穩定。

現有研究表明：1)離子液體與金屬納米顆粒之間有較強的相互作用；2)目前公認離子液體對金屬納米顆粒可以起到穩定作用。因此，雖然離子液體是一類理想的環境友好溶劑，但是利用其研究貴金屬的溶解與回收似乎有些“南轅北轍”。