- Код статьи
- S3034605325030021-1
- DOI
- 10.7868/S3034605325030021
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 59 / Номер выпуска 3
- Страницы
- 13-22
- Аннотация
- Проведено квантово-химическое моделирование механизма экстракции Fe(III) из солянокислого раствора с использованием гидрофобных эвтектических растворителей на основе 1-октанола. Установлено, что путь реакции существенно различается в зависимости от того, является ли инертный компонент донором или акцептором водородной связи в димере с октанолом. На основе оценки прочности водородных связей показано, что более слабое взаимодействие между компонентами упрощает протекание процесса экстракции по предложенному механизму. Кроме того, согласно результатам моделирования Борн-Оппенгеймеровской молекулярной динамики, межмолекулярные взаимодействия между компонентами оказывают влияние в том числе на макрокинетику процесса: сильное взаимодействие инертного компонента с октанолом приводит к расширенной агрегации в органической фазе.
- Ключевые слова
- эвтектические растворители экстракция квантовая химия механизм молекулярная динамика водородная связь супрамолекулярная ассоциация
- Дата публикации
- 10.06.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 10
Библиография
- 1. Wazeer I., Higaddin H.F., Hashim M.A., Hadj-Kali M.K. An overview about the extraction of heavy metals and other critical pollutants from contaminated water via hydrophobic deep eutectic solvents // J. Environ. Chem. Eng. 2022. V. 10. № 6. P. 108574.
- 2. Abranches D.O., Coutinho J.A.P. Type V deep eutectic solvents: Design and applications // Curr. Opin. Green Sust. 2022. V. 35. P. 100612.
- 3. Malik A., Dhattarwal H.S., Kashyap H.K. An Overview of Structure and Dynamics Associated with Hydrophobic Deep Eutectic Solvents and Their Applications in Extraction Processes // Chem. Phys. Chem. 2022. V. 23. № 18. P. e202200239.
- 4. Gilmore M., McCourt E.N., Connolly F., Nockemann P., Swadzba-Kwashy M., Holbrey J.D. Hydrophobic Deep Eutectic Solvents Incorporating Trioctylphosphine Oxide: Advanced Liquid Extractants // ACS Sustain. Chem. Eng. 2018. V. 6. № 12. P. 17323.
- 5. Liu R., Geng Y., Tian Z., Wang N., Wang M., Zhang G., Yang Y. Extraction of platinum(IV) by hydrophobic deep eutectic solvents based on trioctylphosphine oxide // Hydrometallurgy. 2021. V. 199. № 1. P. 105521.
- 6. Schaeffer N., Martins M.A.R., Neves C.M., Pinho S.P., Coutinho J.A.P. Sustainable hydrophobic terpene-based eutectic solvents for the extraction and separation of metals // Chem. Commun. 2018. V. 54. № 58. P. 8104.
- 7. Ushizaki S., Kanemaru S., Sugamoto K. et al. Selective extraction equilibria of Sc(III), Y(III), Fe(III) and Al(III) from acidic media with toluene mixture of deep eutectic solvent (DES) composed of TOPO and isostearic acid // Anal. Sci. 2023. V. 39. № 4. P. 473.
- 8. Cherniakova M., Varchenko V., Belikov K. Menthol-Based (Deep) Eutectic Solvents: A Review on Properties and Application in Extraction // Chem. Rec. 2024. V. 24. № 2. P. e202300267.
- 9. Kozhevnikova A.V., Uvarova E.S., Maltseva V.E., Ananyev, I.V., Milevskii N.A., Fedulov I.S., Zakhodyaeva Y.A., Voshkin A.A. Design of Eutectic Solvents with Specified Extraction Properties Based on Intermolecular Interaction Energy // Molecules. 2024. V. 29. № 21. P. 5022.
- 10. Sokolov A., Valeev D., Kasikov, A. Solvent Extraction of Iron(III) from Al Chloride Solution of Bauxite HCl Leaching by Mixture of Aliphatic Alcohol and Ketone // Metals. 2021. V. 11. № 2. P. 321.
- 11. Maangar A.E., Prevost S., Dourdain S., Zemb T. Molecular mechanisms induced by phase modifiers used in hydrometallurgy: consequences on transfer efficiency and process safety // Comptes Rendus. Chimie. 2022. V. 25. № G1. P. 341.
- 12. Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B. et al. Gaussian 16. Revision C.01. Wallingford (CT): Gaussian, Inc., 2016.
- 13. Adamo C., Barone V. Toward reliable density functional methods without adjustable parameters: The PBE0 model // J. Chem. Phys. 1999. V. 110. № 13. P. 6158.
- 14. Hellweg A., Rappoport D. Development of new auxiliary basis functions of the Karlsruhe segmented contracted basis sets including diffuse basis functions (def2-SVPD, def2-TZVPPD, and def2-QVPPD) for RI-MP2 and RI-CC calculations // Phys. Chem. Chem. Phys. 2015. V. 17. № 2. P. 1010.
- 15. Grimme S., Ehrlich S., Goerigk L. Effect of the damping function in dispersion corrected density functional theory // J. Comput. Chem. 2011. V. 32. № 7. P. 1456.
- 16. Bader R.F.W. A Quantum Theory of Molecular Structure and Its Applications // Chem. Rev. 1991. V. 91. № 5. P. 893.
- 17. Espinosa E., Lecomte C., Molins E. Experimental electron density overlapping in hydrogen bonds: topology vs. energetics // Chem. Phys. Lett. 1999. V. 300. № 5-6. P. 745.
- 18. Romanova A., Lyssenko K., Ananyev I. Estimations of energy of noncovalent bonding from integrals over interatomic zero-flux surfaces: Correlation trends and beyond // J. Comput. Chem. 2018. V. 39. № 21. P. 1607.
- 19. Karnoukhova VA., Fedyanin I.V., Dubasova E.V., Anisimov A.A., Ananyev I.V. Concerning virial-based estimations of strength of bonding intermolecular interactions in molecular crystals and supramolecular complexes // Mendeleev Commun. 2023. V. 33. № 3. P. 353.
- 20. Keith T.D. AIMAll: Version 19.10.12. Overland Park KS, USA: TK Grisimill Software, 2019.
- 21. Humphrey W., Dalke A., Schulter K. VMD – Visual Molecular Dynamics // J. Molec. Graphics. 1996. V. 14. № 1. P. 33.
- 22. Grimme S., Bannwarth C., Shushkov P.A Robust and Accurate Tight-Binding Quantum Chemical Method for Structures, Vibrational Frequencies, and Noncovalent Interactions of Large Molecular Systems Parameterized for All spd-Block Elements (Z = 1-86) // J. Chem. Theory Comput. 2017. V. 13. № 5. P. 1989.
