離子液體與傳統(tǒng)有機(jī)溶劑萃取性能的比較研究

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1、維普資訊http://www.cqvip.com第34卷分析化學(xué)(FENXItlUAXUE)研究報(bào)告第5期2006年5月ChineseJournalofAnalyticalChemistry598一一602離子液體與傳統(tǒng)有機(jī)溶劑萃取性能的比較研究付新梅戴樹(shù)桂張余(南開(kāi)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，天津300071)摘要利用離子液體1一甲基一3-丁基瞇唑六氟磷酸鹽(C)和1一甲基-3-已基瞇唑六氟磷酸鹽(C)以及傳統(tǒng)有機(jī)溶劑二氯甲烷作萃取溶劑，研究了它們?cè)诓煌瑮l件下萃取水環(huán)境中的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物壬基酚和辛基酚的萃取性能，

2、結(jié)果表明，二氯甲烷達(dá)萃取平衡的時(shí)間(2Orain)比離子液體(613,rain)短；當(dāng)水相的pH值發(fā)生變化時(shí)，離子液體和二氯甲烷的萃取率均隨pl{值的增大而降低；鹽析效應(yīng)顯示離子液體受鹽效應(yīng)影響很小，而二氯甲烷受鹽效應(yīng)的影響大；壬基酚和辛基酚濃度增大導(dǎo)致萃取率降低；離子液體和二氯甲烷的萃取率均隨溫度的升高而升高，適當(dāng)?shù)奶岣邷囟扔欣谳腿÷实奶岣摺Ｓ秒x子液體萃取水溶液中有機(jī)物質(zhì)，表現(xiàn)出和傳統(tǒng)萃取溶劑相類似的一些性質(zhì)，如酸度、溫度、分析物的濃度均對(duì)其萃取率有一定影響。關(guān)鍵詞離子液體，二氯甲烷，萃取性能，壬基酚，辛基酚

3、引言隨著人們的環(huán)境保護(hù)意識(shí)的日益增強(qiáng)，傳統(tǒng)的易揮發(fā)性有機(jī)溶劑給環(huán)境所造成的污染受到越來(lái)越多的關(guān)注。尋找無(wú)公害、對(duì)環(huán)境友好的綠色溶劑來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)有機(jī)溶劑已勢(shì)在必行。離子液體作為綠色替代溶劑是近年來(lái)綠色化學(xué)的研究熱點(diǎn)之一。因其獨(dú)特的性質(zhì)使其在有機(jī)合成¨】、物質(zhì)分離【2。】、電化學(xué)r4的應(yīng)用中顯示了廣闊的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)的液-液萃取采用有機(jī)溶劑和水溶液作為互不相溶的兩相，但有機(jī)溶劑一般為有毒、可燃、易揮發(fā)的化合物。由于離子液體不可燃、不揮發(fā)且可溶解許多有機(jī)、無(wú)機(jī)化合物，故成為一種新型的萃取溶劑。已有許多文獻(xiàn)報(bào)道了利用離子液

4、體萃取水中的有機(jī)物．6】、金屬離子陽(yáng)J。結(jié)果表明：離子液體作為萃取溶劑在液一液萃取中有極大的應(yīng)用價(jià)值。但這些文獻(xiàn)很少研究離子液體與傳統(tǒng)有機(jī)溶劑在萃取性能上有何異同，這使得將離子液體取代傳統(tǒng)有機(jī)溶劑應(yīng)用于已有的液一液萃取方法中缺乏可靠的理論依據(jù)。9O年代以來(lái)，隨著越來(lái)越多關(guān)于環(huán)境內(nèi)分泌干擾物對(duì)人類健康危害的研究成果的發(fā)表，世界衛(wèi)生組織和許多發(fā)達(dá)國(guó)家就環(huán)境內(nèi)分泌干擾物對(duì)環(huán)境污染的問(wèn)題展開(kāi)了調(diào)查和研究Ll¨。在眾多的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物中，烷基酚類化合物如壬基酚(4一nonylphenol，NP)、辛基酚(4-tert—o

5、ctylphenol，OP)等環(huán)境酚類內(nèi)分泌干擾物由于它們具有明顯的雌激素效應(yīng)、生產(chǎn)量巨大、應(yīng)用范圍廣和環(huán)境中無(wú)處不在的特點(diǎn)引起了廣泛的關(guān)注¨。治理環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的污染，成了未來(lái)環(huán)境科學(xué)的重大課題之一?；谝陨显颍緦?shí)驗(yàn)選擇了晟常用的、在空氣和水中都穩(wěn)定的離子液體1一甲基。3。丁基咪唑六氟磷酸鹽([BMIM][PF]，以下簡(jiǎn)稱c)和1一甲基一3-己基咪唑六氟磷酸鹽([HMIM][PF6]，以下簡(jiǎn)稱C)以及傳統(tǒng)有機(jī)溶劑二氯甲烷作蘋(píng)取溶劑，比較了它們萃取水環(huán)境中的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物壬基酚和辛基酚的萃取性能。結(jié)果表明

6、：離子液體與傳統(tǒng)有機(jī)溶劑相比，在液一液萃取中既有相似之處，也有其獨(dú)特的地方。離子液體取代傳統(tǒng)有機(jī)溶劑應(yīng)用于溶劑萃取具有潛在的發(fā)展前景。2實(shí)驗(yàn)部分2．1儀器與試劑THZ—C型恒溫振蕩器(江蘇太蒼市實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠)；SCL一10AVP型高效液相色譜儀(日本島津公司)。乙腈、甲醇、二氯甲烷均為色譜純；NaCI為分析純，NaOH和HCI為優(yōu)級(jí)純，壬基酚和辛基酚為標(biāo)準(zhǔn)品(AcrosOrganics)。離子液體C([BMIM][PF]，由1一甲基3丁基咪唑陽(yáng)離子和六氟磷酸陰離子組2005436-20收稿；2005—11—20接受

7、本文系國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No．79377025)維普資訊http://www.cqvip.com第5期付新梅等：離子液體與傳統(tǒng)有機(jī)溶劑萃取性能的比較研究599成)；離子液體c([HMIM][PF]，由1一甲基一3一己基咪唑陽(yáng)離子和六氟磷酸陰離子組成)，離子液體C、C按照文獻(xiàn)[2]合成，其結(jié)構(gòu)經(jīng)／核磁共振和紅外譜圖確證，結(jié)構(gòu)如圖l。(B)2·2實(shí)驗(yàn)方法圖1離子液體C4(A)、C(B)的結(jié)色譜柱：cl8柱(5m，200mm×4．6miD．i．d．，Kromasil)；檢測(cè)器：拘圖熒光檢測(cè)器；激發(fā)波長(zhǎng)223nm

8、，發(fā)射波長(zhǎng)302nm；流動(dòng)相：乙腈：水=Fig．1Th。tmcluresofioni。liquids4：1(wv)，流速：1mL／min；柱溫：35；進(jìn)樣量：20izL。1-butv1．3-methvlimidaz0liumhexafl小萃取過(guò)程：將萃取溶劑0．4mL加入20mL具塞離心管中，再加orophosphate(C)(A)，1-hexyl-3-入水樣(含壬基酚和