磁性納米顆粒(MNP)結合了磁性材料與納米顆粒的特點,其制備和改性簡單、比表面積高,在外加磁場下易于操作,在分離純化過程中得到了普遍的應用。MNP適合于固相萃取各種生物分子、有機化合物、金屬離子。同時其對吸附質的選擇性取決于其表面的活性官能團,這些活性官能團可以通過化學或物理方式接枝到MNPs上。
離子液體(ILs)由于其具有低蒸氣壓、寬的電化學窗口、高的熱穩定性等優點而受到了人們的普遍關注,其中ILs的陰陽離子的可調節性使得ILs修飾的MNPs達到高的分離效率和選擇性成為可能,目前學界對其進行了大量研究,然而關注點多在于有機化合物和生物分子的分離及分析,以及如Cr、Pb金屬離子的提取,關于IL修飾的MNPs用于萃取分離鉑系金屬的研究基本沒有。
基于此,俄羅斯科學院的Olga Mokhodoeva等人將ILs用于MNPs的修飾,并將其用于萃取回收鉑系元素。
研究人員對MNP進行了合成,并用SEM、XRD、熱重分析等測試對其進行了表征。同時可以看出,用IL修飾納米顆粒具有更均勻的組成和更窄的尺寸分布,納米顆粒的平均直徑為8–18 nm,平均殼厚度為2-3 nm。熱重分析也表明其穩定性較好。
研究人發現不同的IL含量對MNP的萃取效率有著明顯的影響,在IL濃度較低時,MNP的萃取效率隨IL含量的增加而增加,當達到更大萃取效率時,IL含量的進一步增加導致吸附劑的疏水性增加,結果可能導致吸附劑的吸附活性不會繼續增加甚至降低。同時研究人員發現過高的酸度可能會導致萃取效率的輕微下降。
研究人員對MNP的選擇性進行了研究,發現固相萃取Pt和Pd的效率不受Cu和Ni以及Rh元素離子的影響。同時Au的存在不影響Pt和Pd的回收,但可能與它們一起被完全萃取。同時洗脫實驗表明2 M的HNO3溶液即可洗脫出MNP萃取的Pt離子和Pd離子,從而達到選擇性分離。
綜上所述,研究人員將IL用于修飾MNP,并用于萃取回收鉑系元素,取得了良好分離效果,為將來MNP用于萃取回收鉑系元素奠定了一定的研究基礎。
原文鏈接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1383586620315239
原文作者:
Olga Mokhodoeva, Valery Shkinev, Valeria Maximova, Rustam Dzhenloda, Boris Spivakov
DOI: 10.1016/j.seppur.2020.117049
以上資料來自互聯網,如有侵權,請聯系我們進行刪除
僅用于科研