极性溶剂中分子烙印聚合物制备条件研究

本文对极性溶剂中非共价型分子烙印聚合物的制备条件进行了研究。制备了赖氨酸、苯丙氨酸的分子烙印聚合物。以此讨论了功能单体、交联剂、溶剂及其用量、引发方式等因素对分子烙印聚合物制备的影响。     

4,4'-二异丁基-2,2'-联吡啶的合成及表征

以4,4'-二甲基-2,2'-联吡啶为原料,设计出一种简便、有效、安全的4,4'-二异丁基-2,2'-联吡啶的合成方法,简化了实验操作,提高了目标产物的收率,为后续用4,4'-二异丁基-2,2'-联吡啶作为配体的化合物在分子磁体方面的研究打下了坚实的基础。     

提锂吸附剂的合成与吸附过程研究

以高锰酸钾为主要原料,经水热反应、煅烧合成尖晶石型锂锰氧化物Li1.6Mn1.6O4。用盐酸对Li1.6Mn1.6O4进行锂-氢交换,制得具有锂离子吸附效果的吸附剂H1.6Mn1.6O4。采用X射线粉末衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对反应过程的中间产物及最终产物进行表征。对H1.6Mn1.6O4进行吸附实验,结果表明吸附剂对锂离子具有较好的吸附效果,最大吸附量为46 mg/g。用盐酸对吸附饱和的吸附剂进行脱锂实验,结果表明脱附率在95%以上,溶损率在3%左右。     

海水卤水提锂高效吸附剂的合成及应用研究

高效吸附剂的研究和开发是高镁锂比海水卤水中锂分离提取的关键,当前最具工业应用前景的吸附剂为锂锰氧化物离子筛。本研究探讨了各合成条件对锂锰氧化物离子筛吸附剂的结构及吸附性能的影响,合成出了适用于不同镁锂比及锂浓度海水卤水的高容量吸附剂,吸附容量最高可达41.02 mg/g,锰溶损率为3.06%;此外,还开展了锂吸附分离的动态模拟试验,为所合成吸附剂用于海水卤水提锂的应用研究奠定基础。     

1,2,3,4-四氢环戊基吲哚的合成研究

以苯肼及环戊酮为原料,以价廉易得的某A酸代替传统的无水氯化锌为催化剂,通过费舍尔反应闭环得到1,2,3,4-四氢环戊基吲哚。通过选择合适的催化剂,产品收率可高达90%,产品纯度高达94%,并且可以大大降低成本。     

PVC-MnO2锂离子筛膜制备与提锂性能研究

锰系锂离子筛具有Li⁺选择性高、吸附容量大和成本低等优点,是最具应用前景的锂吸附材料之一。但由于合成的离子筛为超细粉末,给连续吸附操作带来许多困难,无法直接工业应用。针对此问题,研究了不同成膜条件,制备锂离子筛复合膜,并比较了不同膜材料的结构与吸附性能。采用聚氯乙烯(PVC)为成膜材料,N, N-二甲基乙酰胺(DMAC)作为溶剂,相转化法制备锂离子筛复合膜,研究了制膜条件、铸膜液浓度、Li₄Mn₅O₁₂含量、膜厚以及成孔剂含量对膜结构及吸附性能影响。确定了较佳的PVC制膜条件：PVC浓度19.05%,Li₄Mn₅O₁₂含量63.83%,PEG含量2.32%;涂膜厚度0.3 mm,涂膜速度30 mm·s^-1。将所制得膜进行力学性能测试和多次吸附-脱附实验,发现膜具有良好的机械强度和循环稳定性。     

磁性铝盐吸附剂制备及提锂性能研究

以聚合氯化铝、氢氧化锂、四氧化三铁等原料制备得到一种新型磁性铝盐吸附剂,并将其应用于水溶液中提取分离锂离子。通过场发射扫描电子显微镜和X射线衍射方法对吸附材料的结构进行表征。通过优化吸附过程的工艺参数,系统考察了溶液酸度、时间、温度等因素对吸附性能的影响。结果表明,体系最佳吸附工艺条件为：pH值为3,震荡时间为360 min,铝铁质量比为4∶1,温度为20℃。在此条件下进行吸附实验,锂的吸附容量可达11.94 mg/g。以pH值为3的水溶液作为脱附剂,锂的单级脱附率达到87.82%。此研究为吸附法提取分离溶液中锂离子奠定了一定基础和参考依据。     

Li1.6Mn1.6O4/PVDF多孔膜的制备及提锂性能

自制锂离子筛前驱体Li_1.6Mn_1.6O₄，并将Li_1.6Mn_1.6O₄粒子与高分子树脂PVDF杂化制膜，研究了膜经稀盐酸抽锂后对锂的吸附性能以及多次吸附与脱附性能等。结果表明，膜M-10-55[Li]采用0.5 mol·L^-1 HCl溶液抽锂约2 h锂的脱出基本达到平衡，Li⁺的洗脱率在95%左右，锰的溶损率为3.5%左右。抽锂后得M-10-55[H]对富锂溶液中锂的吸附约12 h达平衡，对锂的吸附容量较高为41 mg·g^-1，在第5次吸附时对锂的提取量为35 mg·g^-1左右。相比于Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺，该膜对Li⁺表现出较好的选择性，对于从海水、盐湖卤水等液态锂资源中提取锂有很大的开发潜力。     

β-锂霞石的合成工艺研究及结构特征

为了研究合成β-锂霞石的最佳合成温度,对压成的生料块分别在最高合成温度为1310℃,1350℃,1400℃下进行合成,通过对比不同合成温度下得到的样品X射线衍射图,从而确定出采用直接烧结法合成β-锂霞石的最佳合成温度,并通过研究β-锂霞石的结构特征,解释了其负热膨胀机理。结果表明,在保温时间一定的条件下,合妇度趔篙,β-锂霞石的相对含量越少,合成β-锂霞石的最佳合成温度为1310℃。     

基于溶剂极性的双环戊二烯氢甲酰化反应探索研究

以三苯基膦改性的铁磁性氧化物担载的钴铑双金属为催化剂,考察了不同极性溶剂对双环戊二烯（DCPD）氢甲酰化反应合成三环癸烷不饱和单醛和三环癸烷二甲醛的影响。结果表明,溶剂的极性对反应速率和目标产物的选择性有较大的影响,三环癸烷不饱和单醛的生成速率随着溶剂极性的增加呈现增加的趋势;三环癸烷二甲醛的反应速率和选择性随着溶剂极性的增加先增加后降低。以极性值为5.4的丙酮作为溶剂时,合成三环癸烷二甲醛最佳,选择性达到了72%。     

Opposite selectivities of tri-n-butyl phosphate and Cyanex 923 in solvent extraction of lithium and magnesium

The synergic solvent extraction system of tri-n-butyl phosphate (TBP) and FeCl₃ (or ionic liquids, ILs) has been extensively studied for selective extraction of Li from Mg-containing brines. However, Cyanex 923 (C923), which extracts many metals stronger than TBP, has not yet been examined for Li/Mg separation. Here, we report on the unexpected observation that the C923/FeCl₃ system has opposite Li/Mg selectivity compared to the TBP/FeCl₃ system. Detailed investigations show that the opposite selectivity of the C923/FeCl₃ (or IL) system is due to three factors: (1) the strong extraction of Fe by C923 leads to a low concentration of [FeCl₄]⁻ in the system, which is essential for Li extraction; (2) C923 in combination with an IL extracts Mg strongly by an ion-pair mechanism; (3) most importantly, C923 extracts Mg by solvation, resulting in an insufficient concentration of C923 for Li extraction. The unexpected poor Li/Mg selectivity of C923 highlights the irreplaceable role of TBP in the selective recovery of Li.     

盐湖提锂萃取剂及萃取体系研究进展

中国盐湖中蕴藏着丰富的锂资源,溶剂萃取法提锂是目前研究较多且较深入的方法之一。大量研究表明,萃取剂分子的结构是决定萃取效率的关键因素。对近年来盐湖卤水提锂萃取剂及萃取体系的研究进展做了综述,着重综述了醇+酮、有机磷、季胺盐-偶氮离子螯合-缔合、冠醚和离子液体等不同类型萃取剂及萃取体系的研究现状,分析了各类萃取剂在提锂过程中的机理、特点及存在的问题,并在此基础上对溶剂萃取法盐湖提锂萃取剂的发展方向做了展望。     

膜特征对锂资源提取过程的影响

可再生能源领域的发展吸引了众多学者对锂电池行业的关注,高效绿色提锂技术成为研究的重点。膜分离技术由于在连续操作中具有操作方便、运行易控、耗能低等特点在锂资源提取中展现出广阔的应用前景。本文基于锂资源提取的膜分离技术,归纳并讨论膜孔和膜表面特征对锂离子分离的影响。文章指出,离子在膜孔中的传输是其分离的基础,离子尺寸和离子在膜孔中传输形态影响其传输速率。膜孔的尺寸和形态是影响锂离子分离的关键因素,不同尺寸、形态和膜孔内电荷在分离过程中表现出不同的分离效果。基于膜表面特征,文章概括了现有荷正电膜、荷负电膜及表面亲疏水性在锂离子分离中的性能差异。最后,文章探究了膜分离技术在锂资源提取中存在的挑战和机遇,推进膜分离技术在锂资源提取方向的理论研究和实际应用。     

Separation of di- and tripeptides with solvent extraction and an emulsion liquid membrane

The extraction equilibria of various di- and tripeptides with di-2-ethylhexylphosphoric acid (D2EHPA) were studied at low pH values. The complex extracted to organic phase consisted of one molecule of peptide and two molecules of D2EHPA dimer. The extraction constants of the peptides correlated well with the distribution coefficients of peptides between 1-octanol and water, which is a measure of hydrophobicity. The permeation rates of peptides through an emulsion liquid membrane were examined by using D2EHPA as a carrier, Span 80 as an emulsifier and kerosene as a diluent. The rates varied considerably with peptide type, depending upon the hydrophobicity.     

煤溶剂萃取新技术研究进展

分析了煤溶剂萃取的研究现状,对比了微波溶剂萃取、超临界流体萃取和超声波萃取3种新技术在萃取过程中的优劣及萃取结果,对如何有效、经济、合理地利用煤的问题给予启示.基于当前煤化工的发展状况,对煤的溶剂萃取研究前景进行了展望.     

Recovery of fatty acids by immobilized solvent extraction

The use of silicone rubber tubes swollen with solutions of TOPO (trioctyl phosphine oxide) in kerosene as membranes for the recovery of fatty acids from anaerobic digesters was investigated. The flux of acetic and propionic acids was found to increase with the concentration of TOPO when the concentration was low. At very high TOPO concentrations, the flux decreased indicating the existence of an optimum TOPO concentration. The relationship between the flux and concentration of unionized propionic acid did not agree with that expected for pure diffusion. This was due to the reversible reaction between TOPO and propionic acid in the membrane. The flux of propionic acid was measured as a function of time for new membranes and for membranes removed from storage. Rather long times, 70 to 300 hours, were required to achieve steady acid fluxes. This time was required to fully develop the concentration profiles within the membranes.     

钇掺杂钛酸锂/石墨烯纳米复合材料的合成与电化学性能

以氧化石墨烯（GO）为基底，钛酸四丁酯、一水合氢氧化锂、六水合硝酸钇为原料，十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂，采用溶剂热法合成前驱体，在N2气氛保护下高温煅烧合成了钇掺杂钛酸锂/氧化石墨烯纳米复合材料。采用SEM、XRD、EDS、Raman对复合材料进行了形貌、结构和成分表征。将复合材料用作锂离子电池负极材料，采用循环伏安法、恒流充放电循环法研究了其电化学性能。结果表明，片状钛酸锂包覆在氧化石墨烯片上形成了钇掺杂钛酸锂/氧化石墨烯纳米复合材料。在100 mA/g的电流密度下，钇掺杂量为8%（以钛酸锂的物质的量为基准，下同）的纳米复合材料的首次放电比容量为145.5mA·h/g，经过100圈充放电循环后容量衰减几乎为0，经过200圈循环后容量衰减1.59%，经过300圈循环后容量衰减3.24%，与目前容量保持率只有80%左右的石墨负极相比有明显的改进。钇元素的掺杂和钛酸锂包覆氧化石墨烯形式的复合材料可以减小钛酸锂电极在充放电循环中的极化程度，从而改善了材料的循环性能。