稀土是极其重要的战略资源,稀土和含钙矿物的高效浮选分离是稀土浮选领域的一大难题。研究在N-烷酰基苯基羟胺的基础上,通过苯环对位卤代,设计并合成了新型捕收剂N-正丁酰基对氯苯基羟胺(NPCl-4)和N-正丁酰基对氟苯基羟胺(NPF-4),将其应用于稀土浮选。密度泛函理论(DFT)计算说明卤素在苯环的对位取代,增加了药剂的负电中心,强化了主要作用基团上关键含氧位点的空间位阻效应,提升了药剂的给电子能力和疏水性能。在卤素取代后,降低的pKa及作用基团二面角有利于与矿物表面金属位点进行高效的靶向螯合作用。浮选试验结果表明,NPCl-4和NPF-4均对于氟碳铈矿具有较强的浮选性能,明显优于相应的N-正丁酰基苯基羟胺(NP-4)。同时Cl较大的半径带来的的空间位阻会阻碍NPCl-4在萤石表面的吸附,而F与萤石表面Ca位点更强的作用有利于NPF4在萤石表面的密集吸附,导致NPCl-4在氟碳铈矿与萤石的分选中具有更好的选择性,有望成为稀土矿物的新型高效捕收剂。