纤维素三乙酸酯/聚偏氟乙烯-六氟丙烯共混聚合物包合膜选择性萃取Bi(III)的研究及其在锌厂残渣回收中的应用

研究人员开发了一种由纤维素三乙酸酯(CTA)和聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)共混的聚合物包合膜(BPIM)，用于从0.3 mol L-1 HCl溶液中选择性萃取Bi(III)的氯阴离子配合物。该BPIM由30 wt% CTA、35 wt% PVDF-HFP、25 wt%三正辛胺(TOA)和10 wt%磷酸三正丁酯(TBP)组成，可在120分钟内定量萃取20 mg L-1的Bi(III)，并用Na2CO3/EDTA混合液成功回收。研究表明该膜对Bi(III)具有优异的选择性，仅Cd(II)存在轻微干扰，成功应用于锌厂残渣中铋的回收。

　　

这项创新性研究探索了由纤维素三乙酸酯(CTA)和聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)组成的共混聚合物包合膜(BPIM)在铋(III)选择性萃取中的应用。研究人员精心设计了一种特殊配比的BPIM系统，包含30% CTA、35% PVDF-HFP作为基体聚合物，25%三正辛胺(TOA)作为萃取剂，以及10%磷酸三正丁酯(TBP)作为增塑剂。

实验证明，直径3.5厘米的圆形BPIM膜片能够从50毫升0.3 mol L^-1盐酸溶液中，在120分钟的振荡条件下定量萃取20 mg L^-1的Bi(III)。通过50毫升0.4/0.1 mol L^-1的Na₂CO₃/EDTA混合溶液，成功实现了铋的回收。深入的数据分析揭示了萃取机制：Bi(III)以[TOAH⁺]₂[BiCl₅^2-]离子对形式被选择性捕获。

该BPIM展现出卓越的选择性，在Cu(II)、Fe(III)、Cr(III)、Co(II)、Zn(II)、Pb(II)、Cd(II)和Ni(II)等多种金属离子共存时，仍能高效萃取Bi(III)，仅Cd(II)表现出轻微干扰。研究团队进一步验证了该技术的实际应用价值，成功从锌生产厂的残渣中回收了铋元素，为工业废弃物中贵重金属的回收提供了创新解决方案。