Экстракция актинидов и лантанидов(III) из азотнокислых растворов смесями 1,5-N,N′-бис[(дифенилфосфинил)ацетил(гексил)амино]пентана и новой несимметричной фосфониево-имидазольной ионной жидкости

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Синтезирована новая ионная жидкость с двумя катионными центрами 1-метил-3-(4-(трибутилфосфонио)бутил)-1H-имидозол-3-ия [бис(трифторметилсульфонил)имид] ([ImP][Tf2N]2), которая отличается высокой гидрофобностью (растворимость в воде 9.2 × 10–4 моль/л). Исследована экстракция U(VI), Th(IV) и лантанидов(III) из азотнокислых растворов смесями 1,5-N,N′-бис[(дифенилфосфинил)ацетил(гексил)амино]пентана (L), содержащего два бидентатных фрагмента Ph2P(O)CH2C(O)N(Hex)–, соединенных между собой пентаметиленовым мостиком через амидные атомы азота, и [ImP][Tf2N]2 в 1,2-дихлорэтане (ДХЭ). При экстракции ионов металлов в этой системе наблюдается значительный синергетический эффект. Рассмотрено влияние состава водной и органической фаз на эффективность извлечения ионов металлов в органическую фазу и определена стехиометрия экстрагируемых комплексов. Синергетический эффект при экстракции Ln(III) из 3 М растворов HNO3 смесью L и [ImP][Tf2N]2 в ДХЭ на порядок выше, чем в системе с имидазолиевой ионной жидкостью [C8mim][Tf2N].

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Н. Туранов

Институт физики твердого тела им. Ю.А. Осипьяна РАН

Email: sharovaev@mail.ru
Россия, ул. Академика Осипьяна, 2, Черноголовка, 142432

В. К. Карандашев

Институт проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов РАН

Email: sharovaev@mail.ru
Россия, ул. Академика Осипьяна, 6, Черноголовка, 142432

Е. В. Шарова

Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: sharovaev@mail.ru
Россия, ул. Вавилова, 28, стр. 1, Москва, 119334

О. И. Артюшин

Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН

Email: sharovaev@mail.ru
Россия, ул. Вавилова, 28, стр. 1, Москва, 119334

Список литературы

  1. Welton T. // Chem. Rev. 1999. V. 99. P. 2071. https://doi.org/10.1021/cr980032t
  2. Nosov D., Ronnasi B., Lozinskaya E.I. et al. // ACS Appl. Polym. Mater. 2023. V. 5. № 4. P. 2639. https://doi.org/10.1021/acsapm.2c02223
  3. Ponkratov D.O., Shaplov A.S., Vygodskii Ya.S. // Polym. Sci. Ser. C. 2019. V. 61. № 1. P. 2. https://doi.org/10.1134/S1811238219010144
  4. Wang W., Murray R.W. // Anal. Chem. 2007. V. 79. № 3. P. 1213. https://doi.org/10.1021/ac0615697
  5. Berthod A., Ruiz-Angel M.J., Carda-Broch S. // J. Chromatogr. A. 2008. V. 1184. P. 6. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2007.11.109
  6. Kamaz M., Vogler R.J., Jebur M. et al. // Sep. Purif. Technol. 2020. V. 236. P. 116237. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2019.116237
  7. Atanassova M. // J. Mol. Liq. 2021. V. 343. P. 117530. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.117530
  8. Iqbal M., Waheed K., Rahat S.B. et al. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2020. V. 325. P. 1. https://doi.org/10.1007/s10967-020-07199-1
  9. Arrachart G., Couturier J., Dourdain S. et al. // Processes. 2021. V. 9. P. 1202. https://doi.org/10.3390/pr9071202
  10. Белова В.В. // Радиохимия. 2021. Т. 63. № 1. С. 3. https://doi.org/10.31857/S0033831121010019 Belova V.V. // Radiochemistry. 2021. V. 63. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1134/S106636222101001X
  11. Sun. X., Luo H., Dai S. // Chem. Rev. 2012. V. 112. № 4. P. 2100. https://doi.org/10.1021/cr200193x
  12. Turanov A.N., Karandashev V.K., Baulin V.E. // Solvent Extr. Ion Exch. 2012. V. 30. P. 244. http://dx.doi.org/10.1080/07366299.2011.639248
  13. Turanov A.N., Karandashev V.K., Sharova E.V. et al. // Radiochim. Acta. 2018. V. 106. P. 355. https://doi.org/10.1515/ract-2017-2851
  14. Turanov A.N., Karandashev V.K., Boltoeva M. et al. // Sep. Purif. Technol. 2016. V. 164. P. 97. http://dx.doi.org/10.1016/j.seppur.2016.03.004
  15. 15. Gan Q., Cai Y., Fu K. et al. // Radiochim. Acta. 2020. V. 108. P. 239. https://doi.org/10.1515/ract-2019-3147
  16. Luo H., Dai S., Bonnesen P.V. et al. // Solvent Extr. Ion Exch. 2006. V. 24. P. 19. https://doi.org/10.1080/07366290500388624
  17. Sun T., Zhang Y., Wu Q. et al. // Solvent Extr. Ion Exch. 2017. V. 35. P. 408. https://doi.org/10.1080/07366299.2017.1379142
  18. Cho C.-W., Phan T.P.T., Zhao Y. et al. // Sci. Total Environ. 2021. V. 786. P. 147309. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.147309
  19. Montalban M.G., Villora G., Licence P. // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2018. V. 150. P. 129. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2017.11.073
  20. Anderson J.I., Ding R., Ellern A., Armstrong D.W. // J. Am. Chem. Soc. 2005. V. 127. P. 593. https://doi.org/10.1021/ja046521u
  21. Shirota H., Mandai T., Fukazawa H., Kato T. // J. Chem. Eng. Data. 2011. V. 56. P. 2453. https://doi.org/10.1021/je2000183
  22. Hawker R.R., Haines R.S., Harper J.B. // Chem. Commun. 2018. V. 54. P. 2296. https://doi.org/10.1039/c8cc00241
  23. Arkhipova E.A., Ivanov A.S., Levin M.M. et al. // J. Mol. Liq. 2022. V. 346. P. 117095. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.117095
  24. Turanov A.N., Karandashev V.K., Sharova E.V. et al. // Solvent Extr. Ion Exch. 2012. V. 30. P. 604. https://doi.org/10.1080/07366299.2012.671117
  25. Туранов А.Н., Карандашев В.К., Харитонов А.В. и др. // Журн. общей химии. 1999. Т. 69. № 7. С. 1109.
  26. Bonhote P., Dias A. P., Papageorgiou N. et al. // Inorg. Chem. 1996. V. 35. P. 1168. https://doi.org/10.1021/ic951325x
  27. Rothstein E., Saville R.W., Horn P.E. // J. Chem. Soc. 1953. P. 3994. https://doi.org/10.1039/JR9530003994
  28. Карандашев В.К., Лейкин А.Ю., Хвостиков В.А. и др. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015. Т. 81. № 5. С. 5.
  29. Toh S.L.I., McFarlane J., Tsouris C. et al. // Solvent Extr. Ion Exch. 2006. V. 24. P. 33. https://doi.org/10.1080/07366290500388400
  30. Rozen A.M., Krupnov B.V. // Russ. Chem. Rev. 1996. V. 65. P. 973. https://doi.org/10.1070/RC1996v065n11ABEH000241
  31. Binnemans K. // Chem. Rev. 2007. V. 107. P. 2592. https://doi.org/10.1021/cr050979c
  32. Dam H.H., Reinhoudt D.N., Verboom W. // Chem. Soc. Rev. 2007. V. 36. P. 367. https://doi.org/10.1039/b603847f
  33. Horwitz E.P., Martin K.A., Diamond H., Kaplan L. // Solvent Extr. Ion Exch. 1986. V. 4. P. 449. https://doi.org/10.1080/07366298608917877

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Влияние концентрации HNO3 в водной фазе на экстракцию Th(IV) (1, 4), U(VI) (2, 5) и Eu(III) (3, 6) растворами соединения L в дихлорэтане (4–6) и в дихлорэтане, содержащем 0.003 M ИЖ [ImP][Tf2N]2 (1–3). Концентрация L, моль/л: 0.0001 (1, 4), 0.0005 (2, 5), 0.002 (3, 6).

Скачать (98KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Коэффициенты распределения лантанидов(III) при экстракции из растворов 3 M HNO3 растворами соеди- нений L (1, 2, 5) и КМФО Ph2Bu2 (3, 4, 6) в дихлорэтане (5, 6) и дихлорэтане, содержащем 0.025 M [ImP][Tf2N]2 (1, 3) и [C8mim][Tf2N] (2, 4). Концентрация соединения L 0.01 моль/л, КМФО Ph2Bu2 0.02 моль/л.

Скачать (110KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Влияние концентрации соединения L в дихлорэтане, содержащем 0.002 M [ImP][Tf2N]2, на экстракцию Th(IV), U(VI) и Ln(III) из растворов 1 M HNO3.

Скачать (114KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Влияние концентрации [ImP][Tf2N]2 в дихлорэтане, содержащем 0.002 M соединения L, на экстракцию Ln(III) из раствора 1 M HNO3.

Скачать (121KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Влияние концентрации [ImP]Br2 в водной фазе на экстракцию Ln(III) из растворов 0.01 M HNO3 растворами 0.002 M соединения L в дихлорэтане, содержащем 0.002 M [ImP][Tf2N]2.

Скачать (121KB)
Метаданные
7. Схема

Скачать (103KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024