二叔丁基二环己基-18-冠-6的合成及其对锶的萃取

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!!随 着 国 内 外 核 科 学 技 术 水 平 的 不 断 提 升 %核 动 力 装 置 和 反 应 堆 的 数 量 不 断 增 加+?,%这 些 核 动力装置及反应堆在运行过程中会产生大量放 射 性 废 液+#,)@)L,是 反 应 堆 中#=IW和#=@U+的 核 裂 变 产 物 之 一 %是 一 种 半 衰 期 长 达 #J'@.&具 有 高 释 热 性 和 强 放 射 性 的 高 毒 性 核 素+=>I,%其 在 高 放 废 液 中 所 占 的 放 射 性 份 额 较 大 %若 将@)L,分 离 出 来 %可 有 助 于 把 高 放 废 液 变 为 中 低 放 废 液 ) +", 此 外 %分 离 出 来 的@)L,在 衰 变 过 程 中 所 放 射 出 的 低 能 )射 线 %不 仅 在 医 疗 领 域 中 可 作 为@)L,敷 贴 器 治 疗 病 变 组 织 %还 能 在 航 天 领 域 中 作 为 抗 干 扰性强和工作准确可靠的放射性同位素电池的 热 源 ) +D, 因 此 %若 能 通 过 有 效 手 段 将 其 从 高 放 废 液 中 分 离 出 来 %可 产 生 较 大 的 经 济 效 益 和 社 会 效 应 ) +J,
! ! 收 稿 日 期 #)##>?#>)I!修 订 日 期 "#)#=>)!>#D ! ! 基 金 项 目 国 家 自 然 科 学 基 金 大 科 学 装 置 联 合 基 金 项 目 #W?@=#??D$!四 川 省 科 技 厅 重 点 研 发 项 目 ##?NFAB!)=!$ ! ! " 通 信 联 系 人 晏 敏 皓
冠醚是一类 具 有 环 状 结 构 的 有 机 小 分 子%对 碱金属和碱土金属阳离子具有良好的选择配位能
力%可广泛 应 用 于 溶 剂 萃 取 中+#)>#?,)?J 冠 "#?J> 0,%V->"%?JS"$及其衍生物的 孔 径 大 小 与L,#b 直 径 相 匹 配 %相 互 作 用 时 可 形 成 稳 定 配 合 物 %且 自 身 具有良好的耐辐 照 性 和 水 解 稳 定 性%是 目 前 从 高 放废液分离@)L,最 有 发 展 潜 力 的 一 类 萃 取 剂 ) +##, ?JS"对L,#b 的 萃 取 选 择 性 较 好%但 其 疏 水 性 很 差%极易溶于水%不适合 作为萃取 剂使用)在环上 嫁 接烷 基基团 可 合成 疏水性 较好 的二环 己烷>?J> 冠>"#24090&%51K9&?J>0,%V->"%FSE?JS"$+#=>#I,% 但在两相萃取 时%仍 有 一 部 分 L,进 入 水 相%影 响 萃 取 效 率 ) 为 了 提 高 其 亲 脂 性 %嫁 接 两 个 叔 丁 基 % 得到二 叔 丁 基 二 环 己 基>?J>冠>"#24>81,8>X+89&24> 090&%51K.-%>?J>0,%V->"%F8\+SE?JS"$) 改 进 后的冠醚具有高 疏 水 性 和 较 好 亲 脂 性%可 达 到 较 高的 L, 萃 取 效 率%用 于 L3CH 流 程 和 SCCH> L3CH 流程中做 L,萃取剂+#",)
?<L8.81f19^.X%,.8%,9%/C-Z4,%-61-8.&&9B,41-2&9C-1,O9 T.81,4.&7% L%+85V178W-4Z1,7489%/L041-01.-2G105-%&%O9%T4.-9.-O"#?)?)%S54-.! #<L05%%&%/T.81,4.&7.-2S51640.&%L%+85V178W-4Z1,7489%/L041-01.-2G105-%&%O9%T4.-9.-O"#?)?)%S54-.!
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第#期 ! ! 王 ! 婧 等 "二 叔 丁 基 二ห้องสมุดไป่ตู้环 己 基>?J>冠>" 的 合 成 及 其 对 锶 的 萃 取
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目前%关于 F8\+SE?JS"的合成 主要路 径 为 先成环再 高 压 加 氢 ) +#D, 具 体 方 法 就 是 将 溶 于 二 氯 甲 烷 的 二 苯 并>?J>冠>"#24X1-Y%>?J>0,%V->"% F\?JS"$加 入 到 过 量 的 多 聚 磷 酸#UU:$介 质 中 % 再 加 入 过 量 叔 丁 醇 %在 ")!D) c 条 件 下 反 应 足 够 长 时 间 分 离 %然 后 在 高 压 条 件 下 加 氢 得 到 最 终产物)但此方法的原料和产品多为易燃和可 燃 物 质 %高 温 高 压 的 加 氢 条 件 十 分 危 险 %不 利 于 放大生 产)本 研 究 从 一 种 非 加 氢 的 方 式 出 发% 利 用 =>叔 丁 基>D>氧 杂 双 环 +!'?'),庚 烷 和 二 乙 二 醇 &二 乙 二 醇 双 #对 甲 苯 磺 酸 酯 $为 原 料 %通 过 改 变 合 成 反 应 原 料 和 优 化 合 成 反 应 参 数 %拟 解 决F8\+SE?JS"合 成 反 应 中 存 在 的 加 氢 危 险 &纯 化 困 难 的 问 题 %以 实 现 高 纯 度 产 品 的 合 成 )
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核!化!学!与!放!射!化!学 *%+,-.&!%/!(+0&1.,!.-2!3.24%0516478,9
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二叔丁基二环己基E<VE冠EO的 合成及其对锶的萃取
王 ! 婧?#=曹 世 权=!朱 ! 杉?#=颜 玉 芳?#=晏 敏 皓?="
国内外分离 L,的方法主要有化学沉淀法&离 子交换法及溶剂萃取法)化学沉淀法+@,是选 择 某 种化学试剂与溶液中L,#b 反应生成不溶 或 难 溶 于 水的化合物%然 后 将 其 分 离) 但 沉 淀 法 存 在 诸 多 缺 点 %如 产 生 的 沉 淀 易 堵 塞 管 道 造 成 二 次 污 染 &操 作步骤繁杂且不 利 于 连 续 处 理&强 放 射 性 条 件 下 固液分离 困 难 等%目 前 已 经 很 少 使 用 ) +?)>??, 离 子 交换法 是 +?#, 指 有 机 或 无 机 离 子 交 换 剂 与 液 相 的 离子之间进 行 的 一 种 可 逆 性 化 学 反 应) 其 中%有 机离子交换树脂在高温或强辐射条件下易受到破 坏而降低对金属 离 子 吸 附 能 力%不 适 用 于 工 业 分 离 ) +?=>?!, 无机离子交换剂 如 +?I, 沸 石&不 溶 性 多 价 磷酸 盐 等%虽 具 耐 高 温&抗 辐 射 等 优 点%但 有 交 换 能 力 低 &水 力 学 性 能 差 等 局 限 性 %限 制 了 其 进 一 步 发展 ) +?", 溶 剂 萃 取 法 是 +?D>?J, 利 用 物 质 在 两 相 中 溶解度的不同%借 助 萃 取 剂 使 被 萃 物 从 一 液 相 转 移 到 另 一 液 相 中 的 操 作 方 法 %具 有 操 作 简 单 &对 设 备和仪器要求低&适 用 于 大 量 高 放 废 液 处 理 等 特 点 %便 于 工 业 化 的 实 现 %现 已 被 广 泛 应 用 于 后 处 理 流 程 中 ) +?@,
?<西南科技大学 环境友好能源材料国家重点实验室%四川 绵阳!"#?)?)! #<西南科技大学 材料与化学学院%四川 绵阳!"#?)?)!=<四川长晏科技有限公司%四川 绵阳!"#?)))!
!<中国科学技术大学 核科学技术学院%安徽 合肥!#=))#"
摘要@)L,#/?*#e#J'@.$是一种具有高释热性和强放射性的高毒 性 核 素%高 放 废 液 在 进 行 处 置 之 前 必 须 准 确 测量放射性废液中@)L,的含量%而将@)L,从放射性废液 中 分 离 出 来 是 其 准 确 测 量 的 关 键) 本 工 作 通 过 改 变 合 成反应路径和优化合成反应参数%解 决 了 二 叔 丁 基 二 环 己 基>?J>冠>"#F8\+SE?JS"$合 成 反 应 存 在 的 加 氢 危 险&纯化困难的问题%实现了高纯度产品 的 合 成!而 后 采 用 溶 剂 萃 取 法%以 F8\+SE?JS" 为 萃 取 剂%分 别 研 究 稀释剂种类&萃取剂浓度&硝酸浓度&相比等条件对L,#b 萃 取 性 能 的 影 响%以 此 来 确 定L,#b 选 择 性 分 离 的 最 佳 萃取条件%建立一种有效的快速分离L,#b 的方法%为后续提取@)L,提供了一种可供选择的材料) 关 键 词 高 放 废 液 !F8\+SE?JS"!合 成 !萃 取 !@)L, 中 图 分 类 号 G^@!?<?!P"?I<??! ! 文 献 标 志 码 :! ! 文 章 编 号 )#I=>@@I)##)#!$)#>)?IJ>?# !"#?)<DI=J*55K<#)#!<!"<)#<)?IJ
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