1-辛醇基疏水低共熔溶剂对金属离子的协同萃取机制及其在绿色分离技术中的应用

这篇研究深入探讨了由1-辛醇/2′-羟基苯丙酮（1:1摩尔比）构成的疏水低共熔溶剂（HES）的物理特性与萃取性能。通过FTIR光谱验证了氢键形成，并系统研究了温度对密度、黏度和折射率的影响。该HES对Fe(III)和Zn(II)展现出协同萃取效应（分离因子达42.8@6 mol/L HCl），提出"1分子1-辛醇+1质子酸"的萃取机制，且经10次循环后性能稳定，为闭环处理技术提供了更高效安全的替代方案。

　　

Highlight

本研究首次揭示了1-辛醇/2′-羟基苯丙酮（1:1 M比例）疏水低共熔溶剂（HES）的协同萃取机制。通过分子模拟确认组分以1:1比例形成分子簇，为机制研究奠定基础。

材料与方法

试剂

实验所用试剂见表1。所有化合物直接使用供应商提供的原料，未经额外纯化。

HES相制备

将1-辛醇与2′-羟基苯丙酮按化学计量比称量，置于50 mL试管中，在恒温振荡器（Enviro-Genie SI-1202）中60°C混合至均相透明液体形成。

傅里叶变换红外光谱(FTIR)与¹H核磁共振(NMR)

通过FTIR和¹H NMR证实组分间氢键作用（图1）。1-辛醇的O-H伸缩振动峰从3323 cm^-1偏移至3321 cm^-1，而2′-羟基苯丙酮的C=O峰从1654 cm^-1移动至1648 cm^-1，表明形成了O-H···O=C氢键网络。

结论

该HES体系在6 mol/L HCl中对Fe/Zn的分离因子达42.8，且通过"一分子醇+一质子酸"的独特机制实现金属配位。10次萃取-反萃循环后性能无衰减，其绿色特性与循环稳定性显著优于传统萃取体系。

作者贡献声明

Arina V. Milevskaya：实验设计、数据验证及论文撰写；Nikita A. Milevskii：建模分析与方法开发；Ruslan V. Dmitriev：光谱数据处理；Yulia A. Zakhodyaeva：项目指导；Andrey A. Voshkin：资金支持与总体设计。

基金声明

本研究获俄罗斯科学教育部"全球南方国家合作计划"资助（协议号075–15–2024-546）。

利益冲突声明

作者声明无任何可能影响研究结果的财务或个人关系。