發(fā)布時間：2021-09-07 18:16

　　類冠醚及其衍生物擁有獨特的大環(huán)結構,展現(xiàn)出了對堿金屬離子優(yōu)異的選擇性,被廣泛的應用于鋰及其同位素的吸附分離領域。利用冠醚進行鋰同位素分離的傳統(tǒng)方式是液液萃取法,但由于冠醚分子具有一定的毒性,又不易從體系中分離,且液液萃取法使用了大量的有機溶劑,仍然具有較大的局限性。此后,研究者將方向轉(zhuǎn)向了以冠醚復合材料為主體的固液萃取法。但到目前為止,這些冠醚固載化復合材料仍有一些不足之處:如冠醚利用率不高、鋰同位素分離因子不夠高等。本文結合已有文獻選定了苯并冠醚B15C5、DB18C6作為鋰同位素吸附分離的功能基團,并在苯環(huán)上修飾氨基以便于將其固載到基材表面。另外,利用密度泛函理論對冠肽絡合堿金屬離子的過程進行了模擬計算,發(fā)現(xiàn)C4和C6對鋰離子有選擇性絡合的能力。接著,選用C6進行嘗試實驗,發(fā)現(xiàn)C6對Li+、Na+、Cs+的萃取效率均不高,推測其原因是C6本身水溶性較好,無法將Li+帶出水相。因此,后續(xù)研究將冠肽固載到基材表面繼續(xù)探究其對鋰同位素的吸附分離性能。針對氨基苯并冠醚和冠肽這兩種類冠醚化合物設計了兩條固載化路線:一是在PVDF微球表面接枝GMA,通過環(huán)氧基與氨基的開環(huán)反應將氨基苯并冠醚固載... 

【文章來源】：中國工程物理研究院北京市

【文章頁數(shù)】：50 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．５中所示，ＮＤＢ１８Ｃ６在１５２３ｃｍ－１處出現(xiàn)了－Ｎ０２的特征吸收峰，而??

???第三章類冠醚的固載化研宄??聚偏氟乙烯（ＰＶＤＦ）樹脂強度高，具有優(yōu)異的耐高溫、耐化學腐蝕性能，經(jīng)輻照??理后能夠在其表面產(chǎn)生較多的活性位點，非常適合應用于預輻照接枝領域。因此，本??選取了?ＰＶＤＦ微球作為類冠醚固載化的基材。為將冠肽Ｃ６和氨基冠醚ＡＢ１５Ｃ５和??ＤＢ１８Ｃ６固載到ＰＶＤＦ微球上，設計了兩種基材修飾路線。圖３．１為第一種路線：先??ＰＶＤＦ微球置于輻照場中預處理，產(chǎn)生足夠多的活性位點后加入單體ＧＭＡ，使其在??球表面接枝。再通過ＧＭＡ上環(huán)氧基與冠醚上氨基的反應將ＡＢ１５Ｃ５和ＡＤＢ１８Ｃ６固??到ＰＶＤＦ微球上。圖３．２為第二種路線：將ＰＶＤＦ微球做預輻照處理后加入單體甲基??烯酸羥乙酯（ＨＥＭＡ），使ＨＥＭＡ接枝到ＰＶＤＦ微球表面。再通過丙烯酰氯與ＨＥＭＡ??羥基的反應將碳碳雙鍵修飾到基材表面。最后通過碳碳雙鍵與冠肽Ｃ６上巰基的加成??應將冠肽固載到ＰＶＤＦ微球表面。??

３．１氨基冠醚的固載化??相較于傳統(tǒng)化學法利用引發(fā)劑產(chǎn)生自由基，使得單體接枝到基材表面的方式而言，??預輻照接枝法在接枝過程中不引入其他雜質(zhì)，更為方便。因此，本文采用預輻照接枝法??將ＧＭＡ修飾到基材表面，再利用環(huán)氧基與氨基的開環(huán)反應固載氨基苯并１５冠５。主??要實驗試劑和儀器設備如表３．１和表３．２所示。????表３．１實驗試劑????試劑名稱?試劑規(guī)格?生產(chǎn)廠家???聚偏氟乙烯微球?７０?ｎｍ?北京大學????甲基丙烯酸縮水甘油酷?分析純?麥克林????ＴＯ?分析純?ＢＪＥ????吐溫２０?９９％?麥克林????ｚｍ?９９．７?％????

【參考文獻】：
期刊論文
[1]苯并15-冠-5接枝聚乙烯醇制備優(yōu)化及其鋰同位素分離效應研究[J]. 李團樂,裴洪昌,袁威津,嚴峰,李建新,何本橋,郭冬發(fā),崔建勇.  高分子學報. 2015(07)
[2]基于鋰同位素分離的大環(huán)聚醚及其固載化聚合物研究進展[J]. 裴艷春,嚴峰,李建新,程煜,何本橋,崔振宇.  膜科學與技術. 2013(06)
[3]上海合作組織框架內(nèi)能源領域的合作前景[J]. 阿.哈希莫夫,農(nóng)雪梅.  俄羅斯中亞東歐市場. 2006(01)
[4]環(huán)氧丙基杯[6]冠醚接枝殼聚糖的合成與吸附性能研究[J]. 鄭林祿,楊發(fā)福,季衍卿,郭紅玉.  福建師范大學學報(自然科學版). 2005(02)
[5]校準質(zhì)譜法準確測定鋰同位素豐度[J]. 周濤,李金英,趙墨田,王軍.  質(zhì)譜學報. 2000(Z1)
[6]用開鏈冠醚PAIV溶劑萃取分離鋰同位素[J]. 金建南,王全基,孟明禮,陳文浚,張峽.  四川大學學報(自然科學版). 1999(05)
[7]原子核聚變反應堆中的力學問題[J]. 徐復.  力學進展. 1994(03)
[8]冠醚萃取體系中鋰的同位素效應──混合鋰鹽效應[J]. 方勝強,傅立安.  同位素. 1994(03)
[9]多醚萃取體系中鋰的同位素效應——鹽濃效應[J]. 方勝強,傅立安.  同位素. 1991(03)
[10]4-甲基苯并-15-冠-5分離鋰同位素的能力[J]. 方勝強,傅立安.  核化學與放射化學. 1991(02)



本文編號：3390021