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我国西部盐湖卤水中蕴藏着丰富的铷、铯资源,铷、铯的高效分离提取是实现盐湖资源综合开发利用的难题。而取代酚萃取法萃取分离铷、铯是解决该问题的有效途径,但已有的取代酚试剂对铷离子选择性不足是影响该技术应用的主要瓶颈。因此,为了深入认识萃取剂分子结构与萃取性能之间的关系,推进取代酚类萃取剂提取盐湖中铷、铯资源的研究进程,本文向取代酚类萃取剂分子中引入不同官能基团,对其进行结构修饰,合成了7种取代酚分子,并与常用的4-叔丁基-2-(α-甲苄基)酚(t-BAMBP)一起开展钾、铷、铯离子的萃取分离实验,探索其分子结构对铷、铯萃取性能的影响规律。具体内容如下:1.以4-叔戊基-2-(α-甲苄基)苯酚的合成为例,考察了反应温度、反应时间、原料配比和催化剂用量等因素的影响。优化的反应条件为:反应温度140℃,反应时间3 h,原料配比n苯乙烯∶n对叔戊基苯酚=1.01.4,催化剂浓磷酸的用量n浓磷酸∶n对叔戊基苯酚=0.34。并在此条件下合成了7种不同结构的取代酚萃取剂:2-(α-甲苄基)苯酚,4-甲基-2-(α-甲苄基)苯酚;4-乙基-2-(α-甲苄基)苯酚;4-异丙基-2-(α-甲苄基)苯酚;4-叔戊基-2-(α-甲苄基)苯酚;4-氟-2-(α-甲苄基)苯酚;2,4-二甲基-6-(α-甲苄基)苯酚。通过对IR和GCMS结果分析,确认合成产物的结果并分析合成产物的纯度,初步探讨其合成机理。2.在萃取工艺过程中,稀释剂对萃取分离的效果以及分相难易程度等都有重要的影响,选择合适的稀释剂对铷、铯的分离提取性能至关重要。因此,我们以t-BAMBP为萃取剂,选择以下溶剂:环己烷、正己烷、正庚烷、正十二烷、苯、甲苯、二甲苯、正辛醇、正己醇作为稀释剂,研究了不同稀释剂中萃取剂对钾、铷、铯的萃取性能,萃取体系的稳定性以及体系分相的难易程度等。综合考虑萃取体系的稳定性和萃取效率,稀释剂的理化性质和毒理性,确定以环己烷作为稀释剂,可以达到较好的萃取分离性能。3.为了探究不同结构取代酚萃取剂对铷、铯的萃取性能,以合成的7种取代酚及t-BAMBP共8种取代酚为萃取剂,以环己烷为稀释剂,以分配比D、萃取率E、选择性因子β为指标分别探讨取代酚萃取剂对钾、铷、铯的萃取性能。并从萃取剂分子之间的氢键作用、萃取剂电子密度、溶解度效应、萃合物空间位阻等方面对取代酚的结构及其萃取性能之间的关系进行研究。结果表明,取代酚类萃取剂对钾、铷、铯离子的选择性同时受到其酚羟基O原子上电子云密度和空间位阻两方面的影响,酚羟基对位为供电子的烷基链时有利于铷铯的萃取,且随碳链的增长和支链数的增加,取代酚分子对铷、铯的萃取选择性提高。