[发明专利]1-（4-羧过氧苄基）-3-甲基咪唑四氯化铝盐或铁盐及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种新型离子液体—1‑(4‑羧过氧苄基)‑3‑甲基咪唑四氯化铝盐或铁盐及其制备和应用。该离子液体兼具良好的氧化及金属配位能力。本发明提供了所述离子液体作为金属浸出剂的应用，突破了传统冶金行业使用有毒贵金属浸出剂的缺点，具有高效、绿色环保、可持续的优点。

(一)技术领域

本发明涉及一种新型离子液体—1-(4-羧过氧苄基)-3-甲基咪唑四氯化铝盐或铁盐及其制备和应用。

(二)背景技术

贵金属性质稳定、导电性好，被广泛地应用于首饰、货币、电子信息、航空航天和化工等领域，是现代工业和科技发展过程中不可或缺的重要资源。

贵金属在地壳中含量甚少，而且很分散、矿石中品位低、成份复杂,因而提取工艺长,成本高、致使价格昂贵。贵金属稀少昂贵,含贵金属的各种废料,其回收价值高于一般金属,因而越来越受人们重视,并称为“贵金属二次资源”。据统计，每年产生的电子废弃物和废催化剂中都含有大量难以回收的贵金属。据联合国大学等机构预测2021年全球产生的电子垃圾总量将增至5220万吨，所含贵金属价值超过700亿美元，但仅有20％被回收，只有少部分被回收，造成巨大的资源浪费。因此，高效、绿色地从废弃资源中回收贵金属不仅具有巨大的经济价值，更是我国坚持可持续发展道路必须和急需解决的一个难题。

在自然界，贵金属普遍存在于矿石中，冶炼的方法大致可分为物理冶金和化学冶金两大类，但是物理冶金方法只适用于高品位矿石，提取效率低。目前矿石品味普遍较低，难处理金矿石多，所以贵金属冶炼的方法以化学方法为主。化学法中较为成熟的有氰化法。

氰化法是目前回收贵金属最成熟，应用最广泛的方法：利用CN-与Au形成稳定的[Au(CN)₂]络合物，从而高效地提取Au，但剧毒氰化物对环境污染以及对人体有巨大危害。

近年来替代氰化法的研究越来越多，但是都有不同的弊端。不同浸出试剂的优势以及缺点如下表所示:

由此可见，至今仍没有一种简便、高效和环保的方法来提取和回收贵金属。

离子液体(或称离子性液体)是指全部由离子组成的液体，在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质，称为室温离子液体、室温熔融盐、有机离子液体等，但倾向于简称离子液体，不存在电中性分子，蒸汽压几乎为零，是一类环境友好型试剂，可以作为许多有机物、高分子材料、无机物的溶剂，被认为是传统有机溶剂的良好替代品。

离子液体已在金属离子萃取方面有了深入的研究和广泛的应用。Obliosaca等人用[Bmim][C₁₂H₂₅OSO₃](1-丁基-3-甲基咪唑十二烷基硫酸盐)制备并稳定各向异性的金纳米晶体(AuNC)。发现在金颗粒表面首先形成一层阳离子层，阴离子通过静电力再形成第二层阴离子层，并且丁基和十二烷基之间存在范德华力，构成二次稳定，进一步保障了AuNC的稳定。

现有研究表明：1)离子液体与金属纳米颗粒之间有较强的相互作用；2)目前公认离子液体对金属纳米颗粒可以起到稳定作用。因此，虽然离子液体是一类理想的环境友好溶剂，但是利用其研究贵金属的溶解与回收似乎有些“南辕北辙”。

然而，离子液体另一引人之处就在于它的可设计性，在离子液体的阳离子和(或)阴离子中引入特殊的官能团，使其成为具有特殊性能的功能化离子液体也是近年来的研究热点。

将功能化基团引入离子液体骨架中，一方面可以调节离子液体与溶剂有关的性质，另一方面可以使离子液体能够溶解于其中的底物发生共价键合，或者使离子液体具有催化活力的能力，而这正是功能化离子液体研究最活跃的领域，也是近些年功能化离子液体的研究热点。

(三)发明内容