铂族金属由于具有熔点高,导电性、耐蚀性和高温稳定性好,高的高温强度和抗高温蠕变能力等优点被誉为现代工业的“维生素”和“现代新金属”。其中,钯更是航天、航空、航海、兵器和核能等高科技领域以及汽车制造业不可缺少的关键材料。但由于铂族金属的物理及化学性质极为相似,并且价态多变,因此如何高效分离铂族金属一直是冶金中的难题。近年来,用溶剂萃取法分离提纯铂族金属的工艺得到了广泛的应用,该法具有反应速度快、分离效果好的特点,已成为分离纯化铂族金属的主要手段。新型萃取剂的研制和工艺流程的科学设计一直是溶剂萃取的两个重要方面,因此探索合适的萃取剂和萃取条件对萃取化学的发展具有十分重要的意义。含硫类中性萃取剂对铂族金属尤其是钯具有很好的萃取性能,但对于相关的萃取化学理论以及萃取分离性能的研究还不够深入。本文合成了三种双硫醚荚醚类萃取剂和两种双亚砜荚醚类萃取剂,对其萃取性能进行了详细研究,主要内容包括以下几方面:（1）合成了2,2’-二苯硫基乙醚（简写为DTPEE）,2,2’-二对甲苯硫基乙醚（简写为DMTPEE）,2,2’-二正辛硫基乙醚（简写为DOSEE）,2,2’-二苯亚砜基乙醚（简写为DPSEE）,2,2’-二对甲苯亚砜基乙醚（简写为DMPSEE）,分别用红外光谱、核磁共振、元素分析等分析方法对其结构进行了表征。（2）分别研究了以上五种萃取剂在盐酸介质中萃取二价钯离子的性能及反应机理,详细考察了盐酸浓度、氢离子浓度、萃取剂浓度、氯离子浓度以及温度等对萃取分配比的影响。得出萃取反应的机理主要为配位取代机理。结果表明,以氯仿为稀释剂时,在所研究的不同盐酸浓度范围内二价钯离子与萃取剂分子形成的配位数目有所不同。当盐酸浓度在0.1 mol·dm-3-0.7 mol·dm-3范围内时,2,2’-二苯硫基乙醚,2,2’-二对甲苯硫基乙醚,2,2’-二正辛硫基乙醚形成的配合物结构分别为:PdCl2·4DTPEE,PdCl2·3DMTPEE,PdCl2·4DOSEE;不同双硫醚荚醚类萃取剂的萃取能力大小为:DOSEE>DTPEE>DMTPEE。而当盐酸浓度在0.1 mol·dm-3-1.0 mol·dm-3范围内时,2,2’-二苯亚砜基乙醚,2,2’-二对甲苯亚砜基乙醚形成的配合物结构分别为:PdCl2·2DPSEE,PdCl2·2DMPSEE;不同双亚砜荚醚类萃取剂的萃取能力大小为:DPSEE>DMPSEE。盐酸浓度及萃取剂结构不同是造成萃取机理及配位数不同的主要原因。相同条件下,对于萃取二价钯离子而言,双硫醚荚醚类萃取剂的整体萃取效果要强于双亚砜荚醚类萃取剂。（3）在分别以氯仿、二氯甲烷、苯及甲苯为稀释剂的体系中研究了2,2’-二苯硫基乙醚从盐酸介质中萃取二价钯离子的性能及反应机理,详细考察了不同因素对其萃取效果的影响。不同稀释剂对2,2’-二苯硫基乙醚萃取二价钯离子的能力影响大小如下:氯仿>二氯甲烷>苯>甲苯。当盐酸浓度在0.1 mol·dm-3-0.6 mol·dm-3范围内时,以氯仿为稀释剂时形成的萃合物组成为PdCl2·4DTPEE,其它三种稀释剂时形成的萃合物组成均为PdCl2·3DTPEE。结果表明,稀释剂不仅影响萃取剂的萃取效率,同时也影响萃合物的组成。（4）以氯仿为稀释剂时,双硫醚荚醚类萃取剂对二价钯离子的萃取分配比在实验酸度范围内随着盐酸浓度的增大是先降低后升高的,而双亚砜荚醚类萃取剂对二价钯离子的萃取分配比在实验酸度范围内随着盐酸浓度的增大是一直降低的;不同稀释剂时,2,2’-二苯硫基乙醚对二价钯离子的萃取分配比在实验酸度范围内随着盐酸浓度的增大也是一直降低的。这五种萃取剂对二价钯离子的萃取分配比均随萃取剂浓度的增大而升高;萃取反应都是放热反应,所以低温有利于萃取;通过计算得到萃取反应的热力学函数值。通过研究萃合物的红外光谱表明双硫醚荚醚类萃取剂主要是硫醚键及荚醚中的醚氧键参与金属离子配位;而双亚砜荚醚类萃取剂中亚砜基团的硫原子、氧原子及荚醚中的醚氧键均参与金属离子的配位。相同条件时,双硫醚及双亚砜荚醚类萃取剂对二价钯离子的萃取效果强于相应的单硫醚、单亚砜类萃取剂。
