质子化氨基双配体在强酸性条件下的双重协同/拮抗机制：用于镍和钴的选择性分离

《Inorganic Chemistry》：Dual Synergistic/Antagonistic Mechanism of Protonated-Amino Bidentate Ligand for Selective Separation of Nickel and Cobalt under High Acidity

高效分离镍钴的配位剂协同萃取机制研究。本文报道了一种新型配位剂pa-BPP与DNNS的协同萃取体系，可有效分离酸性溶液中的Ni（>99%）和Co（>80%），抑制Mn、Mg等杂质共萃。机理研究表明，pa-BPP通过置换水分子实现选择性配位，而DNNS与pa-BPP的氢键作用抑制杂质吸附，为短流程战略资源冶金提供了新方法。

　　

高效分离镍（Ni）和钴（Co）对于实现它们的短流程回收至关重要，但由于浸出液成分复杂，这一过程仍然具有挑战性。本文合成了一个双齿吡啶-吡唑配体（pa-BPP），该配体含有一个质子化的氨基基团，可用于从酸性多金属溶液中选择性提取镍和钴。当与二壬基萘磺酸（DNNS）结合使用时，pa-BPP在高酸度条件下对镍和钴的提取表现出独特的协同效应，同时对包括锰（Mn）、镁（Mg）、铝（Al）、钙（Ca）、锌（Zn）和铁（Fe）在内的杂质具有抑制作用。值得注意的是，该体系在pH < 1.5的条件下能够实现接近定量级的镍提取（>99%）和高纯度的钴提取（>80%），同时除了锌之外，几乎不伴随其他杂质的共同提取。共同提取出的锌可以通过稀硫酸（H₂SO₄）轻松去除，而负载的钴和镍则可以通过浓硫酸（H₂SO₄和盐酸（HCl）分别进行选择性分离。结构分析表明，pa-BPP会取代水分子在镍离子（Ni²⁺）和钴离子（Co²⁺）水合内配位球中的位置，从而实现它们与杂质的有效分离。分子间相互作用研究揭示，DNNS与pa-BPP之间的氢键作用是抑制杂质共同提取的关键机制。这种协同/拮抗的双重机制促进了在高酸度条件下的镍和钴直接分离，为战略性资源的短流程湿法冶金应用展现了巨大潜力。