冠醚聚氨酯泡塑的合成及其在鋰鎂分離中的研究.pdf

1、鋰及其化合物應(yīng)用越來越廣泛,鹽湖鹵水提鋰一直是一個難題。冠醚是一種環(huán)狀多齒配體,其分子具有疏水性的外部骨架又具有親水性內(nèi)腔,因而可分別通過偶極-離子作用和氫鍵作用絡(luò)合陽離子和中性分子。冠醚對陽離子有特殊的絡(luò)合性能和配位選擇性,因此在金屬離子分離方面具有重要的應(yīng)用價值。結(jié)構(gòu)決定性能,冠醚特殊的構(gòu)型特征與其和金屬離子絡(luò)合的穩(wěn)定性及選擇性有著密切的關(guān)系。
　　 本文以鄰苯二酚、1,3-二溴丙烷為原料,以氫氧化鋰為模板劑,在二甲亞砜溶液

2、中反應(yīng),控制反應(yīng)溫度,反應(yīng)時間和加料比例,找出合成二苯并-14-冠-4(Dibenzo-14-crown-4 DB14C4)的最優(yōu)反應(yīng)條件。結(jié)果表明:用超聲波法與模板法結(jié)合分兩步加料,在60℃的反應(yīng)條件下超聲波反應(yīng)3h,采用鄰苯二酚同1,3-二溴丙烷總的摩爾比為1:1分兩步加料。產(chǎn)率最高達(dá)到42.6％。對其產(chǎn)品進(jìn)行元素分析、紅外光譜、核磁共振譜等表征,證明合成產(chǎn)物為DB14C4。
　　 然后用甲醛與二苯并-14-冠-4在甲酸催化

3、下發(fā)生的縮聚反應(yīng),在此基礎(chǔ)上合成了酚醛樹脂型冠醚聚合物,并用紅外光譜、差熱分析等手段對所合成的化合物進(jìn)行了表征,表明所合成的物質(zhì)是目標(biāo)產(chǎn)物。然后將其摻入聚氨酯泡沫塑料的合成原料中,對傳統(tǒng)的聚氨酯泡沫塑料進(jìn)行了配方的優(yōu)化,確定了各合成原料之間的最佳配比為聚醚多元醇25.00 g、二苯并-14-冠-4聚合物0.900 g、TDI11.25 g、蒸餾水0.775 g、二月硅酸二丁基錫0.050 g、三乙烯二胺0.0375 g、二甲基硅油0.2

4、25g。最終得到外觀及性質(zhì)都比較穩(wěn)定的冠醚聚氨酯泡沫塑料。并用紅外光譜和DSC對其進(jìn)行表征。
　　 選取一定濃度的鋰鎂離子溶液對所得產(chǎn)品進(jìn)行吸附測試,分別考慮pH值、溫度、時間對吸附的影響,確定了靜態(tài)的最佳吸附條件(時間為4 h,pH值為7,溫度為25℃)。并對吸附金屬離子后的產(chǎn)品進(jìn)行了洗脫實(shí)驗(yàn),并對其進(jìn)行功能再生實(shí)驗(yàn),測定洗脫后的冠醚聚氨酯泡塑的吸附能力,其對鋰離子的最大吸附容量為0.5689 mmol·g-1。每次吸附洗脫后