鋰同位素⁶Li和⁷Li的有效分離對于核能工業(yè)的發(fā)展具有戰(zhàn)略意義,近年來引起了人們的廣泛關(guān)注。工業(yè)上曾運用鋰汞齊法實現(xiàn)了鋰同位素的有效分離,但大量劇毒汞的使用,嚴重地威脅著環(huán)境安全和人類健康,該方法目前已被摒棄。由于特定冠醚化合物對堿金屬和堿土金屬有選擇性配位絡(luò)合能力,且液-液萃取法具有選擇性好、工藝設(shè)備成熟、易于放大及實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點,以冠醚作為萃取劑,采用液-液萃取法分離鋰同位素具有很好的應(yīng)用前景。為此,本文設(shè)計合成了苯并-15-冠-5、4-硝基苯并-15-冠-5、4-氨基苯并-15-冠-5和4-叔丁基苯并-15-冠-5等4種冠醚萃取劑,通過氣相色譜儀、紅外光譜儀、核磁共振等分析方法確認了合成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu),并系統(tǒng)研究了液-液萃取體系對鋰同位素的萃取分離性能,考察了取代基效應(yīng)、陰離子效應(yīng)、溶劑效應(yīng)、溫度效應(yīng)以及相比等因素對冠醚萃取分離能力的影響規(guī)律。研究表明,以具有供電子能力氨基為取代基的冠醚化合物對鋰具有更強的萃取分離能力。最終建立了液-液萃取分離鋰同位素的最優(yōu)體系和操作條件:以4-氨基苯并-15-冠-5為萃取劑,二氯甲烷為有機相溶劑,在0...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 文獻綜述
    1.1 鋰同位素分離方法
        1.1.1 鋰汞齊法
        1.1.2 溶劑萃取法
        1.1.3 熔鹽電解法
        1.1.4 交換色譜法
        1.1.5 蒸餾分離法
        1.1.6 激光分離法
        1.1.7 熱擴散法
    1.2 影響冠醚液-液萃取分離鋰同位素的因素
        1.2.1 冠醚分子大小
        1.2.2 冠醚分子取代基
        1.2.3 鋰鹽陰離子
        1.2.4 反應(yīng)溫度
        1.2.5 溶劑效應(yīng)
    1.3 課題研究進展和主要研究內(nèi)容
第2章 苯并-15-冠-5系列衍生物的合成及其表征
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 苯并-15-冠-5系列衍生物的合成
        2.2.4 苯并-15-冠-5系列衍生物的表征
    2.3 結(jié)果與討論
    2.4 本章小結(jié)
第3章 液-液萃取分離鋰同位素的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 實驗步驟
    3.3 影響液-液萃取分離體系的因素
        3.3.1 取代基效應(yīng)
        3.3.2 相比
        3.3.3 陰離子效應(yīng)
        3.3.4 溶劑效應(yīng)
        3.3.5 溫度
        3.3.6 pH值
        3.3.7 時間
    3.4 最優(yōu)液-液萃取分離條件
    3.5 結(jié)果與討論
    3.6 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論與展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
參考文獻
附錄A 合成苯并-15-冠-5 ¹³C NMR
附錄B 合成4-硝基苯并-15-冠-5 ¹³C NMR
附錄C 合成4-氨基苯并-15-冠-5 ¹³C NMR
附錄D 合成4-叔丁基苯并-15-冠-5 ¹³C NMR
附錄E 在學期間發(fā)表的學術(shù)論文和研究成果
致謝



本文編號：3797344