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本文合成了一系列基于N-甲基咪唑正离子的高分子离子液体,针对复杂体系水溶液中所含的微量贵金属金(Ⅲ)的回收问题,通过对金(Ⅲ)回收过程中各影响因素的深入探讨,提出了绿色、经济、高效的处理方法,并通过合成含有相同官能团的小分子离子液体对回收过程的机理进行了探究讨论,主要内容分为以下三个部分:1.绪论部分简述了贵金属金(Au)的物理化学性质及在不同领域中的应用,以及离子液体的性质及其应用前景;综述了贵金属传统分离方法的特点与缺陷。结合离子液体的优异性质,总结了这一绿色新型材料在贵金属回收方面中的应用与发展,并针对小分子离子液体水溶性强、生产成本高的缺点,以廉价的工业聚氯乙烯PVC、苯乙烯等为支撑,通过工业中间体N-甲基咪唑改性,设计合成出了一系列N-甲基咪唑高分子离子液体,并研究了该类离子液体在复杂体系中对Au(Ⅲ)的回收效果。2.以廉价的工业材料聚氯乙烯(PVC)为骨架,以N-甲基咪唑接枝改性,合成了[PVC-Nim]Cl高分子离子液体。通过元素分析、傅里叶红外光谱、扫描电镜等方式对[PVC-Nim]Cl高分子离子液体进行表征。通过研究了离子液体用量、富集时间、富集温度、溶液pH、干扰离子等因素对贵金属金(Ⅲ)的回收效率的影响。研究结果显示,在干扰金属元素Ni(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)浓度十倍于Au(Ⅲ)的条件下,[PVC-Nim]Cl高分子离子液体对金(Ⅲ)的回收效果几乎不受影响,表现出优异的选择性。负载金的[PVC-Nim]Cl离子液体使用pH等于4的酸性硫脲溶液在35°C下进行洗脱,解吸附效果良好,且在多次吸附-脱附循环后,其吸附容量基本保持不变。3.选用具有更高活性的对氯甲基苯乙烯与苯乙烯聚合,用N-甲基咪唑功能性优化,以高接枝率合成了一系列溶解性可控的N-甲基咪唑高分子离子液体(PIL-MeImCl)。通过核磁氢谱(1HNMR)、X射线衍射分析(XRD)、差示扫描量热法(DSC)以及扫描电镜(SEM)等分析方法初步确定了高分子离子液体的结构。研究了氯金酸根(AuCl4-)回收过程中高分子离子液体用量、富集时间、反应温度、体系pH、干扰离子等因素对回收效率的影响。研究结果表明,高分子离子液体(PIL-MeImCl)能高效率从复杂体系中富集AuCl4-,同时Ni2+、Zn2+、Cu2+、Cd2+、Co2+、Fe3+等金属离子几乎对回收金(Ⅲ)的过程不构成干扰。通过酸性硫脲溶液对金(Ⅲ)的脱附,实现了高分子离子液体的回收再利用。PILMeImCl高分子离子液体具有更高的活性以及更高的对金(Ⅲ)回收效率。此外,为了研究上述反应的机理,我们合成了含有相同功能结构的小分子离子液体([Bzmim]Cl),将其与氯金酸反应并得到了相应的含金离子液体([Bzmim][AuCl4])的晶体结构,通过核磁氢谱、X-Ray单晶衍射,理论计算等进行了分析,得出了该结构中N-甲基咪唑阳离子与AuCl4-之间的键合方式,实验证明,二者之间是一种多重分子间弱作用力形成的超分子作用。通过核磁氢谱、拉曼光谱、紫外可见光谱等方法将小分子离子液体反应机理与高分子离子液体进行了对比分析,合理推测出高分子离子液体对金(Ⅲ)的回收机理为静电效应及多重分子间弱作用力的结合。