近年來,隨著鋰離子電池在電子用品及電動(dòng)汽車領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,廢舊鋰離子電池大量產(chǎn)生,如何實(shí)現(xiàn)廢舊鋰離子電池的資源化再利用已成為擺在產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展面前的重要課題。目前濕法技術(shù)已成為回收廢舊鋰離子電池中有價(jià)金屬元素的主流工藝,但對(duì)于廢舊鋰電池浸出液中鋰的回收依然具有一定的難度。本文基于分子識(shí)別原理,選用對(duì)鋰離子具有選擇性識(shí)別作用的冠醚化合物有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)浸出液中鋰離子的萃取分離,主要內(nèi)容有:(1)通過具有不同結(jié)構(gòu)冠醚化合物與浸出液中金屬離子相互作用的量子化學(xué)計(jì)算,篩選出了對(duì)鋰離子具有良好選擇性的兩種冠醚化合物苯并-15-冠-5(B15C5)和二苯并-14-冠-4(DB14C4)。熱力學(xué)計(jì)算表明這兩種冠醚化合物能夠有效地從含鋰、鈷、鎳、錳的水溶液中選擇性萃取鋰。(2)采用模板合成法,以鄰苯二酚,二乙二醇雙-(2-氯乙基)醚為原料,合成了苯并-15-冠-5,產(chǎn)率達(dá)70%。為了驗(yàn)證苯并-15-冠-5對(duì)鋰具有選擇性,開展了萃取實(shí)驗(yàn),并獲得了最佳萃取條件:pH=6、溫度30℃、萃取時(shí)間2 h,萃取率為37.23%。(3)采用模板合成法,以鄰苯二酚與1,3-二溴丙烷原料合成了二苯并-14-冠-4,產(chǎn)率達(dá)35.44%。開展了二苯并14-冠-4對(duì)鋰的萃取實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,在pH=0、溫度30℃、萃取時(shí)間為1 h的條件下,對(duì)鋰的萃取率為23.37%。
【學(xué)位單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：O641.3;TF826.3
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 鋰概述
        1.1.1 鋰元素
        1.1.2 提鋰技術(shù)
    1.2 鋰離子電池概述
        1.2.1 鋰離子電池結(jié)構(gòu)
        1.2.2 廢舊鋰離子電池（SLIBs）的現(xiàn)狀
        1.2.3 廢舊鋰離子電池回收的環(huán)保及經(jīng)濟(jì)價(jià)值
        1.2.4 廢舊鋰離子電池的回收工藝
    1.3 冠醚化合物
        1.3.1 影響冠醚識(shí)別功能的因素
        1.3.2 冠醚的應(yīng)用
    1.4 本課題的研究意義及內(nèi)容
第二章 冠醚與金屬離子相互作用的量子化學(xué)計(jì)算
    2.1 概述
    2.2 計(jì)算方法
    2.3 冠醚（12C4、15C5、18C6）-Li+配合物的性質(zhì)
+,Co²⁺,Ni²⁺,Mn²⁺)配合物的性質(zhì)'>    2.4 B15C5-M(Li⁺,Co²⁺,Ni²⁺,Mn²⁺)配合物的性質(zhì)
+,Co²⁺,Ni²⁺,Mn²⁺)配合物的性質(zhì)'>    2.5 DB14C4-M(Li⁺,Co²⁺,Ni²⁺,Mn²⁺)配合物的性質(zhì)
第三章 苯并-15-冠-5的制備及其對(duì)鋰離子的萃取研究
    3.1 引言
    3.2 苯并-15-冠-5 的合成與表征
        3.2.1 試劑
        3.2.2 儀器
        3.2.3 苯并-15-冠-5 的合成路線
        3.2.4 實(shí)驗(yàn)步驟
        3.2.5 B15C5 的結(jié)構(gòu)表征
    3.3 苯并-15-冠-5 對(duì)鋰離子的萃取研究
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)步驟
        3.3.2 數(shù)據(jù)處理及分析
    3.4 小結(jié)
第四章 二苯并-14-冠-4的制備及對(duì)鋰離子的萃取研究
    4.1 引言
    4.2 二苯并-14-冠-4 的合成與表征
        4.2.1 試劑
        4.2.2 儀器
        4.2.3 DB14C4 的合成路線
        4.2.4 實(shí)驗(yàn)步驟
        4.2.5 DB14C4 的結(jié)構(gòu)表征
    4.3 二苯并-14-冠-4 對(duì)鋰離子的萃取研究
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)部分
        4.3.2 數(shù)據(jù)處理及分析
    4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝

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