多醚液-液萃取体系中各种因素对锂的热力学同位素效应的影响

利用经验式ε_P=(a-1)/[1+0.46(1-P)],处理含多醚液-液萃取体系的数据,考察该类体系中冠醚的内结构、冠醚的侧基、冠醚浓度、有机溶剂、锂盐阴离子、锂盐浓度等因素对锂的热力学同位素效应的影响。     

离子液体/苯并15-冠-5浸渍XAD-7树脂萃取分离锂同位素

以XAD-7树脂为支撑担体制备了含有三种不同咪唑型离子液体([C_8mim][BF_4]、[C_8mim][PF_6]、[C_8mim][(SO_2CF_3)_2N])和萃取剂(苯并15-冠-5)的浸渍树脂,并用于锂同位素的萃取分离。浸渍树脂的红外和扫描电镜表征表明,离子液体成功负载到了树脂上;热重分析表明,该浸渍树脂具有良好的热稳定性。在水相初始pH=5.55时,浸渍树脂具有最佳萃取率。浸渍树脂在LiSCN溶液中具有较高的萃取率,而在CF_3COOLi溶液中呈现较大的单级分离因子,最大单级分离因子达到1.045±0.002。浸渍树脂的萃取平衡时间为2.5~3h。萃取热力学研究表明,该反应为自发过程,温度对体系的影响较小。~6Li富集于固相,~7Li富集在水相。该系列浸渍树脂易于再生,可循环使用。     

溶剂萃取分离锂同位素研究Ⅱ.苏丹Ⅰ-中性配位体协萃体系萃取分离锂同位素效应探讨

文章讨论了苏丹I-中性配位体协萃体系萃取分离锂同位素中螯合剂和协萃剂的结构效应。为了获得高的同位素分离效应,螯合剂必须是弱酸性的(PK_α>11),具有强的分子内氢键及易于形成六元螯合环。协萃剂结构不仅要求无空间位阻,而且具有强的配位基。α随配位基的碱性增大而相应提高。萃取络合物中螯合环的增多亦有利于体系α的提高。此外本文还讨论了一些萃取体系的同位素富集方向和萃锂体系用于分离同位素的前景。     

溶剂萃取分离锂同位素中的阴离子结构效应

本文结合四种锂的离子对萃取体系,从锂络合物结构探讨了与Li~ 对应阴离子结构对同位素分离效应的影响。其中螯合型接触离子对体系和环醚隔离离子对体系呈现明显的阴离子结构效应。前者随着整合阴离子对Li~ 螯合键的增强,有机相富集?~7Li效应增大;后者随着阴离子电荷密度减少和软度增大,不仅有利于萃取分配,而且有利于~6Li的富集。     

苯并-15-冠-5/离子液体体系液液萃取锂

以高同位素效应的苯并-15-冠-5(简写为B15C5)为萃取剂,绿色稳定的1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐(简写为[C4MIm]NTf2)离子液体为溶剂,建立了B15C5-[C4MIm]NTf2/LiA(阴离子分别为双三氟甲基磺酸亚胺根NTf-2、三氟甲磺酸根OTf~-和Cl~-)-H2O液液萃取体系以高效分离锂同位素。重点考察了体系平衡时间及冠醚浓度、锂盐浓度、温度和pH对分配比D的影响,结果表明:体系萃取平衡较快,t≤30s;提高B15C5浓度和适当降低锂盐浓度有利于分配比D的提高,同等条件下分配比大小为LiNTf2LiOTfLiCl,均远高于其他萃取体系;温度和pH对分配比无显著影响。此外,对络合物晶体的研究发现锂盐与B15C5均形成1∶1络合物[Li4(B15C5)4(OH)2(H2O)](NTf2)2,离子液体体系中Li+可能多数以阳离子交换方式萃入有机相。     

溶剂萃取分离锂同位素研究——Ⅰ.苏丹Ⅰ-中性配位体协萃体系萃取分离锂同位素效应

文章报导了苏丹I(1-苯基偶氮-2-萘酚)-中性配位体协同萃锂过程中的同位素分离效应。不同协萃剂呈现不同的分离效应,其中苏丹I-TOPO-二甲苯体系的α达1.009±0.001,有机相富集重同位素~7Li。螯合剂,协萃剂和稀释剂对同位素分离效应的贡献作了讨论。实验结果表明螯合剂结构起主要作用,协萃剂结构亦有明显效应,而稀释剂则关系不大。此类体系的萃取和交换平衡速度很快,属于扩散控制的萃取体系。     

锂同位素的电渗析分离

在T.J.Tayler和H.C.Urey用离子交换法分离锂同位素之后,相继有不少用离子交换剂分离锂同位素的研究工作发表。M.Okamoto在离子交换膜电迁移浓缩锂同位素的研究中作了不少工作。H.Kakihana发表了阳、阴离子交换膜交替组合的多单元电渗装置分离锂同位素的专利报告,引起了人们的兴趣。     

冠醚分离铈、铀同位素

在不变价同位素分离体系中,大环聚醚体系具有比其它体系大得多的同位素效应。这已为Li,Na,Ca同位素的分离结果所证实。目前,大环聚醚分离Li同位素的研究工作正在向实用阶段发展,而大环聚醚分离更重同位素的研究却未见报道。同时,随着核电的发展,对动力堆用低浓铀燃料的需求不断增加。在生产低浓铀的各种方法中,化学法有其独特的优点和潜在的竞争性,不变价态的化学交换体系又具有能耗小的优点。为此,本文研究了不变价态体系中二环己基-18-冠-6、环己基-15-冠-5对~(140)Ce/~(142)Ce的分离及二环己基-18-冠-6对~(235)U/~(238)U的分离。     

冠醚萃取法分离铀同位素的研究

本文研究了二环已基24冠8(DCH24C8)和二环已基18冠6(DCH18C6)的1,2-二氯乙烷溶剂萃取铀(VI)和铀(IV)的同位素效应,通过多级富集和贫化级联测定了铀同位素的平均单级分离因子,证实了在不变价态铀同位素分离体系中,冠醚体系的铀同位素效应显著大于其它体系。     

离子交换排代法测定同位素富集系数

本文根据逆流萃取模型推导出用排代法测定富集系放的计算式。并以锂同位素为对象,用对照实验证明排代法是测定同位素富集系数的一种方法。在国产高交联度树脂上研究了温度和排代剂浓度对富集系数的影响。实验表明:富集系数随温度升高和排代剂浓度增加而降低。求得高交联度树脂-醋酸锂体系的同位素交换热为-5.03卡/摩。     

溶剂萃取分离-α计数法分析钚的价态

用0.1mol/l D_2EHPA-5%TIOA-二甲苯从1.5mol/l硝酸中萃取Pu(IV)和Pu(VI),Pu(Ⅲ)留在水相。用0.1mol/l草酸将Pu(IV)反萃,Pu(VI)留在有机相。将分开的不同价态的钚定量取样、制源后进行α计数测量,便分析出它们在原样中的浓度。当源盘中钚量达1.5μg时,相对标准偏差为±4%。该方法与恒电位库仑法的相对偏差约为2%。