摘要
离子液体(ILs)具有高的热力学、化学稳定性及低挥发性，使用ILs做稀释剂有望代替乏燃料萃取过程中常使用的煤油和正十二烷等易燃、易挥发的有机溶剂。金属离子与 TBP在两相体系中的配位化学研究已较深入，但在均相体系的研究工作鲜有报道，在ILs中金属-配体配位反应的基础热力学数据较少。即使开展在 ILs中Ln（Ⅲ）/NO3-配位反应的研究工作，但是他们并没有详细地研究在不同含水量的ILs中Ln（Ⅲ）/NO3-配位反应。因此，本文使用光谱滴定法研究在水饱和及不同含水量的1-丁基-3-甲基咪唑双（三氟甲基磺酰亚胺）盐（C4mimNTf2）中 Ln（Ⅲ）（Ln=Nd、Eu）/TBP的配位化学行为，以及水对 Ln（Ⅲ）/TBP配位稳定常数的影响，以期为 ILs在金属离子的液/液萃取分离过程中的应用提供基础理论数据。通过实验研究，所得结论如下： （1）在10℃、25℃、40℃、55℃和70℃温度条件下，水饱和的 C4mimNTf2中的 Nd（Ⅲ）/TBP配位反应的稳定常数 lgβ分别为：0.68±0.03，0.77±0.02，0.89±0.03，0.97±0.03，1.04±0.03；焓ΔH是11.52kJ/mol， Nd（Ⅲ）/TBP配位反应生成1:1的配合物，随温度升高配位能力增强，并获得了滴定光谱、摩尔吸收光谱和物种分配曲线。 （2）水饱和的C4mimNTf2中，Eu(TBP)3+的稳定常数lg?为0.78±0.06，略大于Nd(TBP)3+配位的稳定常数，与镧系收缩效应一致。 （3）在水饱和的C4mimNTf2中，Eu（Ⅲ）荧光寿命从0.102ms到0.168ms，通过经验公式计算Eu（Ⅲ）内配位层的水分子个数从9个降到5个，即一个TBP取代4个H2O，这个结果不太可能，又因该经验公式是针对水溶液中总结出来的经验公式，对于ILs体系不一定适用，真实的取代机制还有待深入研究。 （4）在25℃条件下，C4mimNTf2中水对Nd（Ⅲ）/TBP配位反应的影响如下：nH2O：nNd（Ⅲ）=40时，生成配合物 Nd(TBP)13+，lgβ值为0.77±0.02；当nH2O：nNd（Ⅲ）=10时，生成配合物Nd(TBP)i3+（i=1-4）， lgβ值分别为2.62±0.09、5.37±0.12、7.65±0.21、9.52±0.24。随着水含量减少，Nd（Ⅲ）与TBP生成的配位数增大。
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