磁性納米顆粒(MNP)結(jié)合了磁性材料與納米顆粒的特點(diǎn)，其制備和改性簡(jiǎn)單、比表面積高，在外加磁場(chǎng)下易于操作，在分離純化過(guò)程中得到了普遍的應(yīng)用。MNP適合于固相萃取各種生物分子、有機(jī)化合物、金屬離子。同時(shí)其對(duì)吸附質(zhì)的選擇性取決于其表面的活性官能團(tuán)，這些活性官能團(tuán)可以通過(guò)化學(xué)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(xué)窗口、高的熱穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)而受到了人們的普遍關(guān)注，其中ILs的陰陽(yáng)離子的可調(diào)節(jié)性使得ILs修飾的MNPs達(dá)到高的分離效率和選擇性成為可能，目前學(xué)界對(duì)其進(jìn)行了大量研究，然而關(guān)注點(diǎn)多在于有機(jī)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(guān)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(xué)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(duì)MNP進(jìn)行了合成，并用SEM、XRD、熱重分析等測(cè)試對(duì)其進(jìn)行了表征。同時(shí)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(wěn)定性較好。

研究人發(fā)現(xiàn)不同的IL含量對(duì)MNP的萃取效率有著明顯的影響，在IL濃度較低時(shí)，MNP的萃取效率隨IL含量的增加而增加，當(dāng)達(dá)到更大萃取效率時(shí)，IL含量的進(jìn)一步增加導(dǎo)致吸附劑的疏水性增加，結(jié)果可能導(dǎo)致吸附劑的吸附活性不會(huì)繼續(xù)增加甚至降低。同時(shí)研究人員發(fā)現(xiàn)過(guò)高的酸度可能會(huì)導(dǎo)致萃取效率的輕微下降。

研究人員對(duì)MNP的選擇性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)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(shí)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(shí)洗脫實(shí)驗(yàn)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(dá)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(lái)MNP用于萃取回收鉑系元素奠定了一定的研究基礎(chǔ)。

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

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