类冠醚固载化聚合物的制备及其锂吸附分离性能研究
发布时间：2021-09-07 18:16
类冠醚及其衍生物拥有独特的大环结构,展现出了对碱金属离子优异的选择性,被广泛的应用于锂及其同位素的吸附分离领域。利用冠醚进行锂同位素分离的传统方式是液液萃取法,但由于冠醚分子具有一定的毒性,又不易从体系中分离,且液液萃取法使用了大量的有机溶剂,仍然具有较大的局限性。此后,研究者将方向转向了以冠醚复合材料为主体的固液萃取法。但到目前为止,这些冠醚固载化复合材料仍有一些不足之处:如冠醚利用率不高、锂同位素分离因子不够高等。本文结合已有文献选定了苯并冠醚B15C5、DB18C6作为锂同位素吸附分离的功能基团,并在苯环上修饰氨基以便于将其固载到基材表面。另外,利用密度泛函理论对冠肽络合碱金属离子的过程进行了模拟计算,发现C4和C6对锂离子有选择性络合的能力。接着,选用C6进行尝试实验,发现C6对Li+、Na+、Cs+的萃取效率均不高,推测其原因是C6本身水溶性较好,无法将Li+带出水相。因此,后续研究将冠肽固载到基材表面继续探究其对锂同位素的吸附分离性能。针对氨基苯并冠醚和冠肽这两种类冠醚化合物设计了两条固载化路线:一是在PVDF微球表面接枝GMA,通过环氧基与氨基的开环反应将氨基苯并冠醚固载...
【文章来源】：中国工程物理研究院北京市
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．５中所示，ＮＤＢ１８Ｃ６在１５２３ｃｍ－１处出现了－Ｎ０２的特征吸收峰，而??
???第三章类冠醚的固载化研宄??聚偏氟乙烯（ＰＶＤＦ）树脂强度高，具有优异的耐高温、耐化学腐蚀性能，经辐照??理后能够在其表面产生较多的活性位点，非常适合应用于预辐照接枝领域。因此，本??选取了?ＰＶＤＦ微球作为类冠醚固载化的基材。为将冠肽Ｃ６和氨基冠醚ＡＢ１５Ｃ５和??ＤＢ１８Ｃ６固载到ＰＶＤＦ微球上，设计了两种基材修饰路线。图３．１为第一种路线：先??ＰＶＤＦ微球置于辐照场中预处理，产生足够多的活性位点后加入单体ＧＭＡ，使其在??球表面接枝。再通过ＧＭＡ上环氧基与冠醚上氨基的反应将ＡＢ１５Ｃ５和ＡＤＢ１８Ｃ６固??到ＰＶＤＦ微球上。图３．２为第二种路线：将ＰＶＤＦ微球做预辐照处理后加入单体甲基??烯酸羟乙酯（ＨＥＭＡ），使ＨＥＭＡ接枝到ＰＶＤＦ微球表面。再通过丙烯酰氯与ＨＥＭＡ??羟基的反应将碳碳双键修饰到基材表面。最后通过碳碳双键与冠肽Ｃ６上巯基的加成??应将冠肽固载到ＰＶＤＦ微球表面。??
３．１氨基冠醚的固载化??相较于传统化学法利用引发剂产生自由基，使得单体接枝到基材表面的方式而言，??预辐照接枝法在接枝过程中不引入其他杂质，更为方便。因此，本文采用预辐照接枝法??将ＧＭＡ修饰到基材表面，再利用环氧基与氨基的开环反应固载氨基苯并１５冠５。主??要实验试剂和仪器设备如表３．１和表３．２所示。????表３．１实验试剂????试剂名称?试剂规格?生产厂家???聚偏氟乙烯微球?７０?ｎｍ?北京大学????甲基丙烯酸缩水甘油酷?分析纯?麦克林????ＴＯ?分析纯?ＢＪＥ????吐温２０?９９％?麦克林????ｚｍ?９９．７?％????
【参考文献】：
期刊论文
[1]苯并15-冠-5接枝聚乙烯醇制备优化及其锂同位素分离效应研究[J]. 李团乐,裴洪昌,袁威津,严峰,李建新,何本桥,郭冬发,崔建勇. 高分子学报. 2015(07)
[2]基于锂同位素分离的大环聚醚及其固载化聚合物研究进展[J]. 裴艳春,严峰,李建新,程煜,何本桥,崔振宇. 膜科学与技术. 2013(06)
[3]上海合作组织框架内能源领域的合作前景[J]. 阿.哈希莫夫,农雪梅. 俄罗斯中亚东欧市场. 2006(01)
[4]环氧丙基杯[6]冠醚接枝壳聚糖的合成与吸附性能研究[J]. 郑林禄,杨发福,季衍卿,郭红玉. 福建师范大学学报(自然科学版). 2005(02)
[5]校准质谱法准确测定锂同位素丰度[J]. 周涛,李金英,赵墨田,王军. 质谱学报. 2000(Z1)
[6]用开链冠醚PAIV溶剂萃取分离锂同位素[J]. 金建南,王全基,孟明礼,陈文浚,张峡. 四川大学学报(自然科学版). 1999(05)
[7]原子核聚变反应堆中的力学问题[J]. 徐复. 力学进展. 1994(03)
[8]冠醚萃取体系中锂的同位素效应──混合锂盐效应[J]. 方胜强,傅立安. 同位素. 1994(03)
[9]多醚萃取体系中锂的同位素效应——盐浓效应[J]. 方胜强,傅立安. 同位素. 1991(03)
[10]4-甲基苯并-15-冠-5分离锂同位素的能力[J]. 方胜强,傅立安. 核化学与放射化学. 1991(02)
本文编号：3390021
【文章来源】：中国工程物理研究院北京市
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．５中所示，ＮＤＢ１８Ｃ６在１５２３ｃｍ－１处出现了－Ｎ０２的特征吸收峰，而??
???第三章类冠醚的固载化研宄??聚偏氟乙烯（ＰＶＤＦ）树脂强度高，具有优异的耐高温、耐化学腐蚀性能，经辐照??理后能够在其表面产生较多的活性位点，非常适合应用于预辐照接枝领域。因此，本??选取了?ＰＶＤＦ微球作为类冠醚固载化的基材。为将冠肽Ｃ６和氨基冠醚ＡＢ１５Ｃ５和??ＤＢ１８Ｃ６固载到ＰＶＤＦ微球上，设计了两种基材修饰路线。图３．１为第一种路线：先??ＰＶＤＦ微球置于辐照场中预处理，产生足够多的活性位点后加入单体ＧＭＡ，使其在??球表面接枝。再通过ＧＭＡ上环氧基与冠醚上氨基的反应将ＡＢ１５Ｃ５和ＡＤＢ１８Ｃ６固??到ＰＶＤＦ微球上。图３．２为第二种路线：将ＰＶＤＦ微球做预辐照处理后加入单体甲基??烯酸羟乙酯（ＨＥＭＡ），使ＨＥＭＡ接枝到ＰＶＤＦ微球表面。再通过丙烯酰氯与ＨＥＭＡ??羟基的反应将碳碳双键修饰到基材表面。最后通过碳碳双键与冠肽Ｃ６上巯基的加成??应将冠肽固载到ＰＶＤＦ微球表面。??
３．１氨基冠醚的固载化??相较于传统化学法利用引发剂产生自由基，使得单体接枝到基材表面的方式而言，??预辐照接枝法在接枝过程中不引入其他杂质，更为方便。因此，本文采用预辐照接枝法??将ＧＭＡ修饰到基材表面，再利用环氧基与氨基的开环反应固载氨基苯并１５冠５。主??要实验试剂和仪器设备如表３．１和表３．２所示。????表３．１实验试剂????试剂名称?试剂规格?生产厂家???聚偏氟乙烯微球?７０?ｎｍ?北京大学????甲基丙烯酸缩水甘油酷?分析纯?麦克林????ＴＯ?分析纯?ＢＪＥ????吐温２０?９９％?麦克林????ｚｍ?９９．７?％????
【参考文献】：
期刊论文
[1]苯并15-冠-5接枝聚乙烯醇制备优化及其锂同位素分离效应研究[J]. 李团乐,裴洪昌,袁威津,严峰,李建新,何本桥,郭冬发,崔建勇. 高分子学报. 2015(07)
[2]基于锂同位素分离的大环聚醚及其固载化聚合物研究进展[J]. 裴艳春,严峰,李建新,程煜,何本桥,崔振宇. 膜科学与技术. 2013(06)
[3]上海合作组织框架内能源领域的合作前景[J]. 阿.哈希莫夫,农雪梅. 俄罗斯中亚东欧市场. 2006(01)
[4]环氧丙基杯[6]冠醚接枝壳聚糖的合成与吸附性能研究[J]. 郑林禄,杨发福,季衍卿,郭红玉. 福建师范大学学报(自然科学版). 2005(02)
[5]校准质谱法准确测定锂同位素丰度[J]. 周涛,李金英,赵墨田,王军. 质谱学报. 2000(Z1)
[6]用开链冠醚PAIV溶剂萃取分离锂同位素[J]. 金建南,王全基,孟明礼,陈文浚,张峡. 四川大学学报(自然科学版). 1999(05)
[7]原子核聚变反应堆中的力学问题[J]. 徐复. 力学进展. 1994(03)
[8]冠醚萃取体系中锂的同位素效应──混合锂盐效应[J]. 方胜强,傅立安. 同位素. 1994(03)
[9]多醚萃取体系中锂的同位素效应——盐浓效应[J]. 方胜强,傅立安. 同位素. 1991(03)
[10]4-甲基苯并-15-冠-5分离锂同位素的能力[J]. 方胜强,傅立安. 核化学与放射化学. 1991(02)
本文编号：3390021
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3390021.html
