离子液体体系中铼的萃取热力学研究

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1、分类号：单位代码：10140密级：公开学号：4031541832硕士学位论文中文题目：离子液体体系中铼的萃取热力学研究StudiesonThermodynamicPropertiesofRhenium英文题目：ExtractioninIonicLliquidSystem论文作者：宋宗仁指导教师：房大维研究员专业：化学工程完成时间：二○一八年五月申请辽宁大学硕士学位论文离子液体体系中铼的萃取热力学研究StudiesonThermodynamicPropertiesofRheniumExtractioninIonicLiquidSystem作者：宋宗仁指导教师：房大维研究员专业：化学工

2、程答辩日期：2018年5月30日二○一八年五月·中国辽宁摘要摘要铼及其化合物是许多尖端科学技术领域不可或缺的关键支撑材料，而且拥有浓厚的军事色彩。铼本身没有独立的矿床，常伴随于有色金属矿体中，这种分布的与众不同增加了其分离提取的难度。众多学者经过大量的实验得出的结论是分离铼的最佳方式为溶剂萃取法，这种萃取分离技术设备简易，方便操作，在室温或低温下就可以进行，同时工业化前景广阔。现行的溶剂萃取法在萃取铼的过程中，所用到的有机溶剂会对人体和环境或多或少的产生一定的危害，故在本研究中，选用离子液体替换常规的有机溶剂。在化学化工研究领域，离子液体凭借自身卓越的优良性能，被认为是环境友好的绿

3、色溶剂。本文选用离子液体1-戊基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[C5mim][PF6]）和1-戊基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐（[C5mim][NTf2]）为萃取体系的稀释剂，三辛胺（TOA）和三辛癸烷基叔胺（N235）为萃取体系的萃取剂。保持萃取剂浓度和铼溶液浓度不变的前提下，在恒温萃取设备中进行各个温度（293.15K~318.15K）和各个离子强度（I=0.2~2.0）下的萃取实验，得到了各个温度和各个离子强度下的萃取数据，确定了萃取铼的最优条件。本文进一步研究了N235-[C5mim][PF6]体系、TOA-[C5mim][PF6]体系、N235-[C5mim][NT

4、f2]体系和TOA-[C5mim][NTf2]体系对于铼的萃取效果。并对这四个体系的实验数据进行了详尽的理论分析与计算，计算出了各个温度下的标准萃取平衡常数，然后运用多项式拟合的方式计算出了其余的热力学参数，如焓变、熵变及吉布斯自由能变等，为以后萃取铼的工业化生产奠定了坚实的理论基础。关键词：离子液体，铼，萃取，热力学，性质IAbstractABSTRACTRheniumanditscompoundsareindispensablehigh-techbackingmaterialsformanycutting-edgescienceandtechnologydepartmentsa

5、ndareobviouslyarmedwithstrongmilitarycolors.Rheniumhasnoindependentdeposits,oftenassociatedwithnon-ferrousmetalorebody.Thespecialityofdistributionincreasesthedifficultyofitsextractionandseparation.Manychemistshaveconcludedthroughextensiveexperimentalresearchthatthebestmethodforextractionandsep

6、arationofrheniumissolventextraction.Thistypeofextractionandseparationtechnologyaresimpleandeasytooperate.Itisusuallyperformedatroomtemperatureorlowertemperature,anditiseasytorealizeinlarge-scaleproduction.Inthesolventextractionprocessofextractingrhenium,thereisadisadvantagethattheorganicsolven

7、tusedhascertainharmfuleffectsonthehumanbodyandtheenvironment.Therefore,inthisstudy,weusedhydrophobicionicliquidinsteadofthetraditionalorganicsolvent.Ionicliquidsareenvironmentallyfriendlygreensolventsinthefieldofchemistryandchemicalrese