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铜离子在超临界CO2微乳液中的增溶性研究

2020-12-03阅读(965)

铜离子在超临界CO2微乳液中的增溶性研究

论文摘要

超临界CO2微乳液作为一种具有良好应用前景的“绿色”溶剂，其研究已受到广大学者的重视。而超临界CO2微乳液能够显著提高金属离子等极性物质在超临界CO2中的溶解度，大大拓展了超临界CO2技术的应用范围。超临界CO2微乳液技术萃取金属离子在清洗和纳米微粒制备等领域都显示了良好的应用前景。但是，迄今为止文献中对这方面的研究大多缺乏系统性，对金属离子在超临界CO2微乳液中增溶特性的研究还很不充分。基于上述情况，本文建立了一套实验装置，用来测定铜离子在超临界CO2微乳液中的增溶情况。实验选用两种不同表面活性剂全氟聚醚碳酸铵（PFPE-NH4）和琥珀酸二（2-乙基已基）酯磺酸钠（AOT）。其中表面活性剂PFPE-NH4与水在超临界CO2形成的微乳液对铜离子有增溶效果。实验中PFPE-NH4为0．0150M，W0值为10．00、20．00，PFPE-NH4与CO2的摩尔比n为7．64×10-3。在考察的五个温度308．15 K、313．15 K、318．15 K、323．15 K、328．15 K下得到铜离子的增溶曲线，并得到各个温度下Cu2+最大增溶量。W0值为10．00，Cu2+最大增溶量在3．541～3．745 mmol／l之间；W0值为20．00，Cu2+最大增溶量在8．239～8．500 mmol／l之间。表面活性剂AOT与水在乙醇、正戊醇或正辛醇为助溶剂条件下形成的超临界CO2微乳液对铜离子无增溶作用。以甲基橙为溶剂化显色探针分子，比较了两种表面活性剂形成的超临界CO2微乳液的不同结构，得出AOT在所选用的助溶剂下形成的微乳液内核极性小，所以不能溶解Cu2+。实验最后对纳米微粒的制备进行了初步的探索，成功的制备了CuS的纳米微粒，并用透射电镜做了初步分析。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 超临界流体
  • 1.1.1 超临界流体
  • 1.1.2 超临界流体特性
  • 2'>1.1.3 超临界CO2
  • 2特性'>1.1.4 超临界CO2特性
  • 1.2 超临界流体微乳液
  • 1.2.1 超临界流体微乳液
  • 2微乳液的R理论'>1.2.2 形成超临界CO2微乳液的R理论
  • 2微乳液的相态'>1.2.3 超临界CO2微乳液的相态
  • 1.2.4 表面活性剂的选取
  • 2微乳液结构的分析方法'>1.3 超临界CO2微乳液结构的分析方法
  • 2微乳研究中常用的指标'>1.3.1 超临界CO2微乳研究中常用的指标
  • 1.3.2 溶剂化显色探针方法测定其"水池"中水的结构变化
  • 2微乳液中水所处的位置'>1.3.3 傅里叶红外光谱测定SCCO2微乳液中水所处的位置
  • 2微乳液的结构'>1.3.4 小角中子散射法研究超临界CO2微乳液的结构
  • 2微乳液的结构'>1.3.5 小角X光散射法研究超临界CO2微乳液的结构
  • 2微乳液的结构'>1.3.6 透射电镜法研究超临界CO2微乳液的结构
  • 1.4 超临界流体微乳液萃取金属离子
  • 1.4.1 超临界流体萃取技术特性
  • 2微乳液萃取金属离子'>1.4.2 超临界CO2微乳液萃取金属离子
  • 2微乳液的应用'>1.5 超临界CO2微乳液的应用
  • 2微乳液在合成纳米材料方面的应用'>1.5.1 超临界CO2微乳液在合成纳米材料方面的应用
  • 2微乳液在萃取方面的应用'>1.5.2 超临界CO2微乳液在萃取方面的应用
  • 2微乳液在化学反应中的应用'>1.5.3 超临界CO2微乳液在化学反应中的应用
  • 2微乳液在清洗处理中的应用'>1.5.4 超临界CO2微乳液在清洗处理中的应用
  • 2微乳液在电化学和分析化学中的应用'>1.5.5 超临界CO2微乳液在电化学和分析化学中的应用
  • 2微乳液增溶铜离子'>第二章 超临界CO2微乳液增溶铜离子
  • 2.1 实验方法
  • 2.1.1 铜离子的来源及加料方法
  • 2.1.2 表面活性剂量、助表面活性剂量和水含量的确定
  • 2.1.3 温度压力的确定
  • 2.1.4 实验考察参数
  • 2.2 实验设备
  • 2.3 实验试剂
  • 2微乳液增溶铜离子研究'>2.4 AOT/Water/SCCO2微乳液增溶铜离子研究
  • 2.4.1 预处理
  • 2.4.2 实验步骤
  • 2.4.3 结果与讨论
  • 2.4.4 小结
  • 4/Water/SCCO2微乳液增溶铜离子研究'>2.5 PFPE-NH4/Water/SCCO2微乳液增溶铜离子研究
  • 2.5.1 预处理
  • 2.5.2 实验步骤
  • 2.5.3 结果与讨论
  • 2.5.4 实验小结
  • 2微乳液'>第三章 溶剂化显色法研究超临界CO2微乳液
  • 3.1 实验设备
  • 3.2 实验试剂
  • 3.3 实验步骤
  • 3.4 结果与讨论
  • 3.4.1 甲基橙/水和甲基橙/醇体系
  • 2体系'>3.4.2 甲基橙/无表面活性剂的超临界CO2体系
  • 2微乳液体系'>3.4.3 甲基橙/超临界CO2微乳液体系
  • 3.5 实验小结
  • 第四章 纳米微粒制备初探
  • 4.1 实验方法
  • 4.2 实验设备
  • 4.3 实验试剂
  • 4.4 实验步骤
  • 4.5 结果与讨论
  • 4.5.1 UV-Vis分析
  • 4.5.2 透射电镜分析
  • 4.6 实验小结
  • 第五章 结论与建议
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表论文和所获科研成果

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