酰胺类萃取剂中N+-H---O相互作用对金属溶剂萃取过程中粘弹性浮渣形成的浓度依赖性研究

《Journal of Molecular Liquids》：Concentration dependence and the role of N H - O interactions in the formation of viscoelastic scum during the solvent extraction of metals using amide

本综述聚焦于酰胺类萃取剂在金属溶剂萃取过程中有机相内分子相互作用机制，重点阐明了N+-H---O氢键网络（涉及H2SO4/H2O）通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）技术对粘弹性浮渣形成的调控作用。通过高斯函数非线性拟合解析去卷积光谱，揭示了N+-H与不同分子耦合形成的三种特征峰（2750 cm?1/2600 cm?1/2450 cm?1），为理解有机相纳米结构自组装机制提供了关键实验证据。

　　

亮点

实验过程中，当50%（重量百分比）的硫酸水溶液与液态油酰胺在80°C下混合时，瞬间形成了乳白色粘弹性固体。随着硫酸与油酰胺摩尔比的增加，反应混合物的粘度和弹性相应上升，最终形成粘稠的固体。如图1所示，这种粘弹性固体的形成表明分子间相互作用存在复杂的相互影响。

结果与讨论

在实验过程中，我们观察到当硫酸与油酰胺的摩尔比增加时，有机相的粘弹性行为显著增强。通过FT-IR光谱分析，我们发现N-H伸缩振动区（2760 cm^?1至2450 cm^?1）的峰形变化与氢键网络的形成密切相关。去卷积光谱显示，该区域可拟合为三个特征峰，分别对应于N⁺-H与H₂O的耦合、N⁺-H与H₂SO₄的耦合，以及N⁺-H同时与H₂O和H₂SO₄分子的耦合。这些结果表明，有机相的结构对酸与酰胺的摩尔比非常敏感，而理解这些分子间相互作用对于阐明聚集体的形成机制至关重要。

结论

通过傅里叶变换红外光谱技术，我们研究了油酰胺的胺基侧在硫酸-油酰胺-水聚集体系形成过程中的作用。采用高斯函数非线性拟合支持了关于聚集体潜在结构的假设。N-H伸缩振动区（2760 cm^?1至2450 cm^?1）被峰值拟合为位于2750 cm^?1、2600 cm^?1和2450 cm^?1附近的三个峰，这些峰分别对应于不同的N⁺-H---O相互作用模式。研究证实N⁺-H---O氢键在粘弹性浮渣的形成中扮演了关键角色。