一种木质素基强酸性离子交换树脂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103285942103285942B(45)授权公告日2014.12.31(21)申请号201310177926.3research》.2012,第52卷第1267-1274页.范娟等.球形木素基离子交(22)申请日2013.05.14换树脂的合成及对Cr3+的吸附特性.《离子交换与吸附》.2006,(73)专利权人北京化工大学第22卷(第3期),地址100029北京市朝阳区北三环东路15审查员马芳号(72)发明人陈标华梁凤兵黄崇品宋彦磊李英霞(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人张慧(51)Int.Cl.B01J39/22(2006.01)(56)对比文件SU497039A1,1976.11.30,CN1817443A,2006.08.16,Feng-BingLiang等.SynthesisofNovelLignin-BasedIon-ExchangeResinandItsUtilizationinHeavyMetalsRemoval.《Industrial&Engineeringchemistry权利要求书1页权利要求书1页说明书3页说明书3页(54)发明名称一种木质素基强酸性离子交换树脂及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种木质素基强酸性离子交换树脂及其制备方法，其步骤为：在管式反应炉中加入适量木质素磺酸盐，然后按一定升温程序缓慢升温至预定温度，缩聚反应一定时间，继续经离子交换、分离、洗涤，即可得到木质素基强酸性离子交换树脂材料。本发明树脂具有原料来源广泛、性能优良（其总离子交换容量均大于4.4mmol/g）、制备工艺简单等优点。CN103285942BCN10328594BCN103285942B权利要求书1/1页1.一种木质素基强酸性离子交换树脂的制备方法，其特征在于，包括下列步骤和工艺条件：称取木质素磺酸盐置于管式反应炉中，在氮气保护下，将反应炉升温至一定温度，恒温碳化0.5～24h，得到黑褐色固体产物，冷却后研磨成粉末，然后加入盐酸或硫酸溶液，经多次循环离子交换，然后去离子水对碳化样品进行多次洗涤，直至滤液中检测不到氯离子或硫酸根离子为止；将洗净的碳化样品通过真空过滤分离出黑褐色粉末状产品在100℃烘干，即得到木质素基强酸性离子交换树脂；所述碳化温度为150～250℃。2.按权利要求1所述一种木质素基强酸性离子交换树脂的制备方法，其特征在于：所述木质素磺酸盐种类主要包含木质素磺酸钠、木质素磺酸钙或木质素磺酸镁中的一种或几种。3.按照权利要求1-2所述的任一方法所得的木质素基强酸性离子交换树脂。2CN103285942B说明书1/3页一种木质素基强酸性离子交换树脂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及功能高分子领域，特别涉及一种木质素基强酸性离子交换树脂及其制备方法。背景技术[0002]离子交换树脂，作为一类负载有活性基团的交联高聚物，因其交换、选择、吸收和催化等功能，已广泛应用于电力、食品、医药卫生、化工、冶金和环保等多个领域。但随着石油天然气资源的枯竭，离子交换树脂基体的制备原料（主要为苯乙烯、丙烯酸等烯烃单体）也将面临着短缺的困境。因此，积极发展生物质资源，利用天然高分子材料制备新型离子交换树脂势在必行。[0003]作为地球上最丰富的可再生资源之一，木质素广泛存在于自然界植物中，数量非常庞大。全球制浆造纸产业提取木质素副产物高达5000万吨，除大约2%被有效商业利用以外，大部分木质素被作为一种低价值燃料直接燃烧，从而造成了严重的环境污染和这种可再生资源的重大浪费。木质素磺酸盐作为工业木质素的一种，主要源于亚硫酸盐制浆的蒸煮废液，是木质素磺化的产物。在特定条件下，木质素磺酸盐可通过缩合或接枝共聚等反应进行化学改性，进而获得具有大量磺酸基、羧基和羟基等多种交换吸附基团的高分子树脂材料。因此，如何有效利用木质素这种天然高分子材料，提高其附加值，成为了本发明的出发点。[0004]近年来，我国科研工作者多采用木质素磺酸盐及碱木质素为原料，以液体石蜡、变压油等为分散相，在油水双相体系中通过反相悬浮缩聚反应制备粒径可控的球形木质素基树脂。CN1817443A介绍了一种球形木质素基离子交换树脂的制备方法。该法利用木质素磺酸盐为原料，以甲醛、糠醛等醛类为交联剂，采用价廉无毒的液体石蜡或变压油为介质相，在酸催化剂的作用下，通过反相悬浮缩聚反应合成了一种粒度为0.2～1.2mm的球形木质素基离子交换树脂。CN101357323A也提供了一种球形木质素大孔吸附树脂及其制备工艺，利用碱木质素为原料，以环氧氯丙烷或1,3-二氯-2-丙醇为交联剂，采用煤油、变压油、液体石蜡、聚烷基硅氧烷或氯苯等为分散剂，在