【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及负载型双官能团离子液体合成，具体涉及一种负载型双官能团离子液体及其制备方法和应用。
技术介绍
1、钒是一种高熔点稀有金属，是钢铁工业、制造业等行业中不可或缺的一部分。提取钒的原料有钒渣、含钒粘土矿及石煤等。目前，通常是直接酸浸含钒原料获得含钒溶液，但酸性浸出液中含钒浓度较低。因此，从浸出液中提取钒是得到纯的钒产品之前必要的步骤。萃取和离子交换通常用于浸出液中金属离子的提取，但它们具有操作复杂、处理能力低、试剂使用量大等缺点。因此，亟需开发一种高效、节能的吸附材料。
2、离子液体是一种近年来发展起来的新型的“可设计”绿色溶剂，其由有机阳离子与无机或有机阴离子组成的有机盐，在室温下呈液态。离子液体由于其独特的结构，具有低挥发性、可设计的结构和化学稳定性，因此在金属纯化和提取领域受到广泛关注。但在液液萃取体系中，离子液体具有用量大，同时对金属的处理能力和选择性萃取能力较低的缺点。作为一种可设计的溶剂，离子液体的物理和化学性质可以通过引入特定的化学官能团到阳离子或阴离子部分来进行调整。最近，一系列由三己基十四烷基磷酸酯盐阳离子([p66614]+)或三正辛基甲基铵盐阳离子([a336]+)与二(2-乙基己基)磷酸根离子([d2ehp]-)组成的离子液体被定义为双官能团离子液体。与传统离子液体相比，双官能团离子液体表现出更好的萃取性能和稳定性，表明功能基团之间存在协同效应。这种策略可以导致更复杂和多样化的离子液体结构，使其具有更广泛的潜在应用。然而，在液液萃取过程中，无论是传统离子液体还是双官能团离子液体的萃取和
3、目前，负载型双官能团离子液体的制备通常无超声或常规仪器中进行。然而，这些常规反应过程存在制备时间长及负载型双官能团离子液体使用寿命降低等问题。这导致产品循环利用次数低，产品消耗量高，严重阻碍了其工业应用。因此，开发有效的方法来提高负载型双官能团离子液体的合成效率和循环再利用性能具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提出一种负载型双官能团离子液体及其制备方法和应用，解决现有技术中无超声或传统机械法制备负载型双官能团离子液体存在制备时间长、吸附量低以及负载型双官能团离子液体使用寿命降低的技术问题。
2、第一方面，本专利技术提供一种负载型双官能团离子液体的制备方法，包括以下步骤：
3、将烷基咪唑类离子液体与高分子材料混合后进行回流反应，随后经冷却、固液分离、洗涤、干燥，得到负载型烷基咪唑类离子液体；
4、将有机萃取剂与负载型烷基咪唑类离子液体混合后进行超声-搅拌反应，随后经冷却、固液分离、洗涤、干燥，得到负载型双官能团离子液体。
5、第二方面，本专利技术提供一种负载型双官能团离子液体，该负载型双官能团离子液体通过本专利技术第一方面提供的负载型双官能团离子液体的制备方法得到。
6、第三方面，本专利技术提供上述负载型双官能团离子液体在酸性含钒(v)溶液中提取钒(v)方面的应用。
7、与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
8、本专利技术以超声波能量代替传统机械法来加快分子扩散并促进阴离子之间的交换效果，显著的提高了负载型双官能团离子液体的合成效率、制备时间短，并且提高了负载型双官能团离子液体的吸附量、循环再利用性能，负载型双官能团离子液体使用寿命长。
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1.一种负载型双官能团离子液体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述负载型双官能团离子液体的制备方法，其特征在于，所述烷基咪唑类离子液体为N-丁基咪唑离子液体、N-己基咪唑离子液体或N-辛基咪唑离子液体中的至少一种；所述高分子材料为Merrifield树脂；所述烷基咪唑类离子液体与所述高分子材料的用量比为2～10mmol：1g。
3.根据权利要求1所述负载型双官能团离子液体的制备方法，其特征在于，所述回流反应体系中，所述回流反应的温度为30～100℃，所述回流反应的时间为4～72h，搅拌速率为150～300r/min。
4.根据权利要求1所述负载型双官能团离子液体的制备方法，其特征在于，所述回流反应体系中，还加入了第一稀释剂；所述第一稀释剂为N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、乙腈或环己烷中的至少一种；所述烷基咪唑类离子液体所述第一稀释剂的用量比为0.25～1mmol：1mL。
5.根据权利要求1所述负载型双官能团离子液体的制备方法，其特征在于，所述有机萃取剂为双(2,4,4-三甲基戊基)膦酸、二(2-乙基己基)磷酸
6.根据权利要求1所述负载型双官能团离子液体的制备方法，其特征在于，所述超声-搅拌反应体系中，超声波功率为100～1000W，超声温度为15～95℃，超声时间为10～250min，搅拌速率为150～300r/min。
7.根据权利要求1所述负载型双官能团离子液体的制备方法，其特征在于，所述超声-搅拌反应体系中，还加入了第二稀释剂；所述第二稀释剂为磺化煤油、无水乙醇、异丙醇或乙醚中的至少一种；所述有机萃取剂与所述第二稀释剂的用量比为0.1～1mmol：1mL。
8.一种负载型双官能团离子液体，其特征在于，所述负载型双官能团离子液体通过权利要求1～7中任一项所述负载型双官能团离子液体的制备方法得到。
9.如权利要求8所述负载型双官能团离子液体在酸性含钒(V)溶液中提取钒(V)方面的应用。
10.根据权利要求9所述负载型双官能团离子液体在酸性含钒(V)溶液中提取钒(V)方面的应用，其特征在于，所述酸性含钒(V)溶液的pH为0.8～3.2。
...【技术特征摘要】
1.一种负载型双官能团离子液体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述负载型双官能团离子液体的制备方法，其特征在于，所述烷基咪唑类离子液体为n-丁基咪唑离子液体、n-己基咪唑离子液体或n-辛基咪唑离子液体中的至少一种；所述高分子材料为merrifield树脂；所述烷基咪唑类离子液体与所述高分子材料的用量比为2～10mmol：1g。
3.根据权利要求1所述负载型双官能团离子液体的制备方法，其特征在于，所述回流反应体系中，所述回流反应的温度为30～100℃，所述回流反应的时间为4～72h，搅拌速率为150～300r/min。
4.根据权利要求1所述负载型双官能团离子液体的制备方法，其特征在于，所述回流反应体系中，还加入了第一稀释剂；所述第一稀释剂为n,n-二甲基甲酰胺、甲苯、乙腈或环己烷中的至少一种；所述烷基咪唑类离子液体所述第一稀释剂的用量比为0.25～1mmol：1ml。
5.根据权利要求1所述负载型双官能团离子液体的制备方法，其特征在于，所述有机萃取剂为双(2,4,4-三甲基戊基)膦酸、二(2-乙基己基)磷酸酯或2-乙基己基磷酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：包申旭，周佳豪，张一敏，陈波，丁威，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
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