Material Organomineral Novel que Contiene un Líquido Iónico Funcionalizado con Acilpirazolona para la Extracción y Separación de Elementos de Tierras Raras
Autores: Konshina, Dzhamilya N.; Lupanova, Ida A.; Konshin, Valery V.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Material Organomineral Novel que Contiene un Líquido Iónico Funcionalizado con Acilpirazolona para la Extracción y Separación de Elementos de Tierras Raras
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Ligandos
Química analítica
Separación
Concentración
Metales
Líquido iónico funcionalizado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Los 4-acilpirazolonas son ligandos importantes en la química analítica y en las tecnologías utilizadas para la separación y concentración de varios metales. Hemos propuesto un método novedoso para obtener un material que consiste en un líquido iónico funcionalizado inmovilizado covalentemente en la superficie de un portador mineral que presenta un fragmento activo de coordinación de 4-acilpirazolona. Para su síntesis, hemos introducido una estrategia basada en la cuaternización de grupos azolilo en la superficie de sílice 3-(1H-imidazol-1-il)propilo con un reactivo alquilante que contiene un motivo de 4-acilpirazolona-4-(6-bromohexanoil)-5-metil-2-fenil-2,4-dihidro-3H-pirazol-3-ona. Este método de inmovilización covalente preserva el fragmento 1,3-dioxo, lo que garantiza la unión efectiva de iones metálicos. El éxito de esta funcionalización ha sido confirmado por datos de espectroscopia IR y C NMR, así como por análisis termogravimétrico. La capacidad funcional total se encontró en 0.3 mmol/g. Se ha demostrado el potencial del material organomineral sintetizado para concentrar cinco elementos de tierras raras (REEs) que representan los grupos de cerio (Eu(III), Sm(III)) y de itrio (Gd(III), Dy(III), Er(III)). Se mostró que durante la extracción de sistemas multicomponentes, tanto en condiciones de preconcentración estática como dinámica, hay una influencia competitiva de los analitos, y su separación puede evaluarse en condiciones dinámicas basadas en curvas de salida dinámica y coeficientes de distribución calculados. Se demostró que para sistemas donde Kd > 1.8, se puede realizar una separación cuantitativa en un modo dinámico de adsorción bajo condiciones seleccionadas.
Descripción
Los 4-acilpirazolonas son ligandos importantes en la química analítica y en las tecnologías utilizadas para la separación y concentración de varios metales. Hemos propuesto un método novedoso para obtener un material que consiste en un líquido iónico funcionalizado inmovilizado covalentemente en la superficie de un portador mineral que presenta un fragmento activo de coordinación de 4-acilpirazolona. Para su síntesis, hemos introducido una estrategia basada en la cuaternización de grupos azolilo en la superficie de sílice 3-(1H-imidazol-1-il)propilo con un reactivo alquilante que contiene un motivo de 4-acilpirazolona-4-(6-bromohexanoil)-5-metil-2-fenil-2,4-dihidro-3H-pirazol-3-ona. Este método de inmovilización covalente preserva el fragmento 1,3-dioxo, lo que garantiza la unión efectiva de iones metálicos. El éxito de esta funcionalización ha sido confirmado por datos de espectroscopia IR y C NMR, así como por análisis termogravimétrico. La capacidad funcional total se encontró en 0.3 mmol/g. Se ha demostrado el potencial del material organomineral sintetizado para concentrar cinco elementos de tierras raras (REEs) que representan los grupos de cerio (Eu(III), Sm(III)) y de itrio (Gd(III), Dy(III), Er(III)). Se mostró que durante la extracción de sistemas multicomponentes, tanto en condiciones de preconcentración estática como dinámica, hay una influencia competitiva de los analitos, y su separación puede evaluarse en condiciones dinámicas basadas en curvas de salida dinámica y coeficientes de distribución calculados. Se demostró que para sistemas donde Kd > 1.8, se puede realizar una separación cuantitativa en un modo dinámico de adsorción bajo condiciones seleccionadas.