V2O5在低共熔溶剂中的存在形态

王道祥，汝娟坚，黄皓铭，程明强，付自碧

(1.攀钢集团研究院有限公司 钒钛资源综合利用国家重点实验室，四川攀枝花 617000；2.昆明理工大学 冶金与能源工程学院，云南昆明 650093)

低共熔溶剂(DESs)是由氢键相互作用形成的独特多组分溶剂体系，由于其具有合成工艺简单、物化性质稳定、熔点低等优点，目前已被广泛应用于多个领域，如有机合成、材料制备、生物催化等[1]。低共熔溶剂对多种金属氧化物(PbO、Sb2O3、Cu2O、ZnO等)均具有良好的溶解性能，从而使其在浸出、选择性分离、金属提取方面显示出独特优势[2-4]。目前，金属氧化物在低共熔溶剂中的存在形态受到关注[5-7]。在尿素-氯化乙酰胆碱低共熔溶剂体系中，尿素和Cl-作为配体与ZnO配位形成[ZnClO·urea]-，从而实现ZnO在该体系中溶解[1]；在尿素-1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐低共熔溶剂中，尿素及Cl-与ZnO配位形成[ZnClO·urea]-[8];Cu2O在氯化胆碱-尿素低共熔溶剂中则以{[Cu2O·m(NH2)2CO]·nCl-}n-形式存在[9];在PbO-ChCl-urea体系中，通过控制电流密度可实现不同形貌和粒度铅粉的制备，PbO在该体系中以{[PbO·CO(NH2)2]·Cl-}-形式存在[10-11]。

试验研究了V2O5在ChCl-urea DES体系中的溶解度，同时采用电喷雾质谱和傅里叶红外光谱等手段，结合杂化轨道理论，探讨了V2O5在ChCl-urea DES体系中的存在形态，以期为以ChCl-urea DES作电解质从V2O5中电沉积制备金属钒提供技术参考。

1 试验部分

1.1 试验原料及设备

氯化胆碱(ChCl，98%)，乙二醇(EG，≥99%)，五氧化二钒(V2O5，99%)，均为市售产品，购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

恒温磁力搅拌器(上海鑫玉仪器有限公司，ZNCL-GS型)，真空干燥箱(上海精密仪器仪表有限公司，DZF-6020型)，电感耦合等离子体发射光能谱仪(北京吉天仪器有限公司，ICP5000型)，红外光谱仪(德国布鲁克光谱仪器公司，VERTEX 70型)，电喷雾质谱仪(美国菲尼根公司，Q-TOF型)。……