[发明专利]一种电场耦合冠醚接枝聚合物多孔膜分离锂同位素的方法

权利要求书

1.一种电场耦合冠醚接枝聚合物多孔膜分离锂同位素的方法，其特征在于：将冠醚接枝聚合物多孔膜夹装于自制扩散池中间，扩散池两侧插入电极分别作为阳极与阴极，并在阳极侧加入锂盐溶液，在阴极侧加入超纯水。在电场作用下，锂离子通过冠醚接枝聚合物多孔膜，由阳极侧扩散进入阴极侧。所用冠醚功能化膜为⁷Li⁺富集膜，即⁷Li⁺主要被富集于膜上，而⁶Li⁺则可快速透过膜。此外，在电场作用下，⁶Li⁺的电迁移率大于⁷Li⁺，即⁶Li⁺可更快地由阳极侧扩散进入阴极侧。因此，利用不同锂同位素在同一电压下迁移速率不同，以及多孔膜对锂同位素的选择透过性，从而实现⁶Li⁺/⁷Li⁺的高效分离。

2.依据权利要求1所述的电场耦合冠醚接枝聚合物多孔膜分离锂同位素的方法，其特征在于：冠醚接枝聚合物可为甲酰基苯并-15-冠-5接枝聚乙烯醇，甲酰基苯并-15-冠-5接枝聚乙烯-乙烯醇，氨基苯并15-冠-5接枝聚砜、氨基苯并15-冠-5接枝聚醚砜、氨基苯并15-冠-5接枝聚醚醚酮、单氮杂苯并15-冠-5接枝聚砜、单氮杂苯并15-冠-5接枝聚醚砜、单氮杂苯并15-冠-5接枝聚醚醚酮、甲酰基苯并-15-冠-5接枝壳聚糖、氨基苯并12-冠-4接枝聚砜、氨基苯并12-冠-4接枝聚乙烯醇、单氮杂苯并12-冠-4接枝壳聚糖。

3.依据权利要求1所述的电场耦合冠醚接枝聚合物多孔膜分离锂同位素的方法，其特征在于：锂盐溶液溶质为LiI、LiCl、LiBr、LiNO₃、LiOH、Li₂SO₄、CF₃COOLi中的一种或几种混合物，溶剂为超纯水、乙醇、丙酮、乙腈中一种或几种混合物。

4.依据权利要求1所述的电场耦合冠醚接枝聚合物多孔膜分离锂同位素的方法，其特征在于：锂盐溶液浓度为0.1mol/L-100mol/L。

5.依据权利要求1所述的电场耦合冠醚接枝聚合物多孔膜分离锂同位素的方法，其特征在于：电场电压的大小范围为0.1V-2V。

6.依据权利要求1所述的电场耦合冠醚接枝聚合物多孔膜分离锂同位素的方法，其特征在于：扩散池中的聚合物多孔膜的层数为1-10层。

7.依据权利要求1所述的电场耦合冠醚接枝聚合物多孔膜分离锂同位素的方法，其特征在于：阳极为Ti、C、Ni等材料，阴极为Fe、Cu、Pt等贵金属以及C、不锈钢等材料。