Green Amino Acid Ionic Liquids-Based Aqueous Biphasic Systems for Efficient Extraction of Gold(I) from Alkaline Solution

离子液体 水溶液 化学 萃取(化学) 氢键 双水相体系 无机化学 傅里叶变换红外光谱 氨基酸 核化学 有机化学 催化作用 分子 化学工程 生物化学 工程类
作者
Xiaoyu Ma,Yongkun Li,Qiaoshu Zhou,Guiping Zhu,Jiaxing Xiong,Lingling Zhao,Xiangjun Yang,Shixiong Wang
出处
期刊:Industrial & Engineering Chemistry Research [American Chemical Society]
卷期号:62 (37): 15226-15239 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acs.iecr.3c02705
摘要

Ionic liquids consisting of choline cations and amino acid anions comprise a category of biodegradable and ecological extractants. Herein, four novel ionic liquids were synthesized by neutralizing choline hydroxide with various amino acids (i.e., l-methionine, glycine, l-alanine, l-proline). These choline amino acid ionic liquids (Ch-AA ILs) are applied to construct green aqueous two-phase systems (ATPSs) for gold(I) separation from an aurocyanide solution. Various parameters affecting the gold(I) extraction were optimized. Gold(I) was efficiently enriched in the IL-rich phase, exhibiting an extraction percentage of more than 99%. The mechanism of gold(I) distribution in ATPS was studied by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, mass spectrometry (MS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and density functional theory (DFT) calculations. The results show that anionic Au(CN)2– produces an electrostatic attraction with choline cation and a hydrogen bond with the –NH2 group in the amino acid anion, thus maintaining its stability in the Ch-AA IL-rich phase. Finally, gold(I) in the ionic-liquid-rich phase was successfully deposited on the cathodic copper plate, thus recovering gold and regenerating the ionic liquid. The green aqueous two-phase system based on choline amino acid ILs has the potential to be an environmentally friendly platform for gold(I) recovery from aurocyanide wastewater.
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