鋰的兩種穩定同位素6Li和7Li因其在能源材料和核工業等領域的重要應用而受到廣泛關注。由于6Li和7Li的物理和化學性質十分相似，因而鋰同位素分離具有相當大的挑戰性。應用于工業分離的鋰汞齊體系由于產生嚴重的環境問題，尋找新的鋰同位素分離體系具有重要意義。本文進行萃取分離鋰同位素新體系的探究，具體研究內容如下： 1、液-液萃取分離鋰同位素新體系的研究：(1)探討了四種直鏈醚萃取劑乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚對萃取鋰同位素的影響，對萃取體系的相關參數：鋰鹽陰離子、鋰鹽濃度、萃取劑濃度、萃取時間進行了優化，對反萃劑進行了篩選，并初步探討了體系的反應機理。四種直鏈醚萃取三氟乙酸鋰最大單級分離系數為1.006±0.002，輕同位素6Li富集于有機相，重同位素7Li富集于水相。(2)考察了聯萘酚和7-(4-乙基-1-甲基辛基)8-羥基喹啉作為萃取劑分離鋰同位素體系的行為，研究萃取劑濃度、協萃劑濃度、氫氧化鈉濃度對萃取鋰同位素的影響，探究了體系的萃取機理。聯萘酚萃取分離鋰同位素的最大單級分離系數為1.007±0.002，輕同位素6Li富集于有機相；7-(4-乙基-1-甲基辛基)8-羥基喹啉萃取分離體系最大單級同位素分離系數1.003±0.002，7Li富集于有機相。 2、溶膠-凝膠材料摻雜離子液體和苯并15-冠-5固-液萃取分離鋰同位素：合成了三種不同陰離子的疏水性咪唑基離子液體：[C8mim][BF4]、[C8mim][PF6]、[C8mim][(CF3SO2)2N]和苯并15-冠-5，并進行了結構表征。制備摻雜苯并15-冠-5和不同咪唑基離子液體的三種新型介孔硅膠復合材料IL15SGs (HF15SG，TF15SG和DF15SG)并首次用于鋰同位素萃取分離。對固-液萃取體系參數包括鋰鹽濃度、水相初始pH和萃取時間進行了優化，并探討了鋰鹽陰離子對萃取分離體系的影響。通過對體系的熱力學參數研究，表明三種介孔硅材料萃取體系均是放熱反應，正向反應為自發過程且體系的混亂程度減小。萃取絡合物X-單晶衍射表明萃取機理為水相鋰鹽和固相冠醚絡合形成[(Li0.5)2(B15)2(H2O)]+。固-液萃取的最大單級分離系數6Li-7Li達到1.046±0.002，輕同位素6Li富集于固相，而重同位素7Li富集于水相。通過對介孔硅膠材料萃取鋰同位素的循環使用表明溶膠-凝膠材料的可再生性好。 3、離子液體浸漬XAD-7樹脂萃取分離鋰同位素：以XAD-7樹脂為支撐擔體分別制備了含有三種不同離子液體([C8mim][BF4]、[C8mim][PF6]、[C8mim][(CF3SO2)2N])和萃取劑(苯并15-冠-5)的浸漬樹脂并首次用于鋰同位素的固-液分離。探討了固-液萃取體系鋰鹽陰離子、水相初始pH、萃取時間對萃取分離鋰同位素的影響，并對體系的萃取分離機理進行了探究。通過探討不同溫度對萃取分離鋰同位素的影響，得到了體系的熱力學參數。測定了不同離子液體浸漬樹脂材料對鋰同位素的最大吸附量。固-液萃取體系中輕同位素6Li富集于固相，最大單級分離系數達到1.046±0.002。樹脂的重復利用研究表明浸漬樹脂易于再生。將溶膠-凝膠法制備的介孔硅材料和離子液體浸漬樹脂體系的萃取參數進行了比較。