苯并-15-冠醚-5的应用

背景及概述

苯并-15-冠醚-5又名苯并-15-冠-5，是一种化学物质。

应用 ^[1-3]

一、用于sol-gel材料萃取分离锂同位素

目前用于锂同位素分离的方法很多，大致可分为化学法和物理法。物理法包括熔盐电解法、电子迁移法、电磁法、分子蒸馏法、激光分离法等。这些物理法虽能将锂同位素富集到较高的纯度，但其产量有限，不能适用于大规模的工业需求。化学法包括锂汞齐法、离子交换法、萃取法等。目前，锂汞齐法是唯一用于工业生产的锂同位素分离方法，但由于此生产 过程中大量汞的使用带来了严重的环境和安全问题。因此，寻找其他安全高效的锂同位素分离方法已成为各国研究的热点。CN201410067632.X针对现有的锂汞齐法分离锂同位素存在的环境污染严重导致安全问题，提供一种新的锂同位素萃取分离的方法，该方法绿色环保较并具有良好的锂同位素分离效能。本发明人经过广泛的研究和反复的试验发现，采用憎水性苯并15-冠-5和疏水性离子液体分别作为萃取剂和协萃剂制备sol-gel材料萃取锂同位素。在萃取过程中，苯并15-冠-5、离子液体和锂离子三者形成稳定的离子缔合物，将锂从水相萃取进入固相，并产生了显著的同位素分离效应。本发明人进一步的对萃取锂盐，萃取剂，协萃剂等萃取条件进行优化选择，实现了锂同位素的高效绿色分离，并且使提取过程中所用的离子液体和萃取剂能够重复使用，降低生产成本，从而完成了本发明。

二、用于制作甲酸气体静态检测传感器

甲酸是居民生活区和工业生产区常见的一种挥发性有机污染物，对微量甲酸气体的灵敏监测具有十分重要的意义。CN201220548933.0提供一种甲酸气体静态检测传感器，该传感器设备简易、操作方便，能在数分钟内准确地测定出甲酸气体的浓度。 为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种甲酸气体静态检测传感器，其特征是：涂敷在压电石英晶体传感器上的涂膜材料为苯并15冠5/邻苯二甲酸二壬酯，其配比为0.1~10:1，且涂敷在压电石英晶体传感器上的涂膜材料苯并15冠5/邻苯二甲酸二壬酯的量为5~50μg。涂敷在压电石英晶体传感器上的涂膜材料为苯并15冠5/邻苯二甲酸二壬酯，其配比为0.1~10:1，它可以通过氢键作用高灵敏、高选择性地吸附甲酸气体。该传感器通过静态平衡吸附法可方便、准确地测定出甲酸气体的浓度。 整个装置由以上几个部件组装而成，易拆除更换，便于携带。其特征是静态检测传感器的设计、应用和对甲酸气体有特异吸附功能的苯并15冠5/邻苯二甲酸二壬酯的使用。通过大量实验数据发现，涂敷在压电石英晶体传感器上的涂膜材料苯并15冠5/邻苯二甲酸二壬酯的量为5~50μg。其主要工作原理是甲酸气体能够选择性地吸附在所述敏感涂膜材料上，产生的细微小质量变化会使传感器的谐振频率发生变化，以频率变化值来计算所测气样中甲酸气体的浓度。本实用新型的有益效果是，可以准确、快速地测定甲酸气体的浓度，且传感器结构简单，检测过程省时省力，非常方便。

三、用于萃取锂同位素的萃取体系

冠醚萃取法主要是利用中性螯合萃取剂冠醚在萃取过程中对同位素⁶Li和⁷Li的螯合性能的差异，在交换环节实现同位素交换和富集的一种化学交换法。自Jepson在美国的分离科学与工艺学的会议上报道了采用大环聚醚进行液液萃取锂同位素，并发现其单级分离系数与锂汞齐法接近之后，大量的关于冠醚萃取锂同位素体系的研究工作开展起来，但是已报道的冠醚萃取体系中锂的分配系数均较小。因此，从单级分离系数来看，冠醚体系萃取分离锂同位素是很有前景的分离方法。CN201510952278.3提供一种萃取锂同位素的萃取体系，用于利用萃取有机相萃取和分离富集于水相中的锂同位素，所述萃取有机相包括：包括：萃取剂、疏水性离子液体和稀释剂，所述疏水性离子液体和所述稀释剂的体积比为1～15:1～10；所述萃取剂在所述萃取有机相的浓度为0.05～2.5mol/L；所述萃取剂为苯并-15-冠-5及其衍生物、或苯并-14-冠-4及其衍生物中的至少一种。

主要参考资料

[1] CN201410067632.X 一种sol-gel材料萃取分离锂同位素的方法

[2] CN201220548933.0 甲酸气体静态检测传感器

[3] CN201510952278.3 一种萃取锂同位素的萃取体系