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材料导报塑

分离功能高分子材料及其应用

何炳林史作清

南开大学高分子化学研究所

摘要本文介绍了离子交换树脂、势合树脂、吸附树脂、手性配休树脂、共价亲
和层析树脂及氧化还原树脂等功能高分子材料在物质分离方面的应用。

主题词功能高分子离子交换鳌合吸附手性配体共价亲和层析氧化还原
树脂

在现代科学与工业的大多数领域中,分工艺过程得到纯度较高的产品。

。、
离技术的作用和重要性越来越大从化工冶特别适用于稀溶液,往往能在提取,分

、、、、
金医药原子能到食品环保分析等许多部离的同时,达到浓缩的目的,大大减少能源的

、。
门都有许多复杂的分离纯化过程分离技术消耗。

,
不仅决定着产品的质量也是生产成本的重分离材料的寿命长,可反复使用多年,

,
要影响因素因此在经济的发展和市场的竟因而可降低分离的费用。
争中日益显示出所具有的关键作用和良好的操作简单、方便、在分离技术中是应用

。
发展前景最多、最广泛的一类材料。
分离技术的发展已形成了一个专门的科吸附与离子交换分离技术已经应用到大

。
学分支分离科学其内容涉及到化工产部分工业与科学领域。在机理上,吸附与离

、—、,。
品天然产物及生物制品的提取纯化环境子交换已无严格的界限许多分离材料兼具

。
及生物体内有害物质的去除等方面从技术吸附与离子交换的双重功能,因此,常常被统

,、、、
上来说包括了精馏过滤冷冻膜分离及功称为吸附分离功能高分子材料。
能高分子材料的吸附和离子交换。溶剂萃取

、、,
和絮凝沉淀结晶也是重要的分离方法但离子交换树脂

一
必须与蒸馏、过滤或冷冻相结合。实际上,在

,
许多场合往往是几种分离技术并用以达到离子交换树脂是带有一种或多种离子交

。
理想的分离效果换基因的交联高分子共聚物,性能稳定,耐
在上述分离技术中,吸附与离子交换具酸、碱,也不溶于任何溶剂。常被制成具有一
有非常突出的特点定粒度的球体直径以。结构上有

、、、
分离材料的品种规格繁多性能各凝型和大孔型两类。以基团的性质分类有阳

,,“”
异可以根据不同的用途按量体裁衣的原离子交换树脂多,强酸性渗,
。
则进行选择弱酸性和阴离子交换树脂县玉,强碱
,
分离材料有很高的选择性可以从复性渗挂,粤,多,,弱碱性,这些
,
杂的体系中吸附或去除某些物质以简单的树脂对溶液中的阳离子或阴离子能进行离子
,附材料导报

交换,但有不同的亲和性。其应用技术有四种苯磺酸根柠檬酸根一一
类型一一一一一

,
全交换如纯水制备川利用离子〔洲〕一一一

、
交换的广谱性,去除水中包括硅酸有机酸在而弱碱树脂的选择性顺序为
内的所有能解离的物质一卜一一卜

”
冬砂一粤、一一一一
多。。一尸一粤阴离子交换树脂对不同离子的选择系数
。十一的差别较大,这有利于选择性离子交换的应

。
十一一用如电镀含铬废水中含有仇,一,’一和
经此处理,得到可供电子、科研和高压锅炉使一,当时,以,卜的形式存
用的高纯水,水的电阻率可以达到。·在,在一基树脂上的交换顺序为
的极限值。这是其他方法所难以达到一刁卜一。因而用弱碱性卜
的,〕。基〕阴离子交换树脂处理含铬电镀废
在放射性废水处理中也采用强酸、强碱水,不仅能回收纯度合格的铬酸,水也能回
离子交换树脂,去除废水中的全部阳、阴离用,形成闭路循环。
子〔〕。电解质与非电解质的分离非解离
树脂失效后分别用酸、碱溶液处理,使树物质不能被离子交换树脂交换,故可用离子
脂恢复到一和一一的形交换树脂从非解离物质中去除可解离的杂

。
式,可继续使用。质在这方面涉及较多的是有机化合物的提

。,、
选择性交换离子交换树脂对不同纯如从甲醛水溶液去除甲酸蔗糖阁甜菜

、、
的离子有一定的选择性。强酸性阳离子交换糖和甜葡糖川脱盐脱色,中草药中糖类

、、
树脂的选择性顺序为贰类菇类等中性成份与生物碱氨基酸和有

。
全,机酸的分离,均可用离子交换法来实现方
,,。若将含有混合离子的溶液通入法是将上述混合物的水溶液通入阳、阴离子
阳离子交换树脂柱,则在开始阶段所有阳离交换柱,流出液中只含中性成份,可解离的

、、。、
子全被交换到树脂上。后来进入柱中的,与树酸碱盐则被交换到树脂上若用酸碱溶液

,、
脂亲和性较强的离子如纤,,十,又可将亲洗脱离子交换树脂还可得到生物碱有机

、
和性较小的离子,如,,置换下来。这酸酸性氨基酸或碱性氨基酸。

、
种离子交换层析过程,可使某些金属离子粗离子交换树脂在抗菌素的提取精制中

。
略地分离。必基的麟酸树脂对金属离也得到广泛的应用链霉素的生产是最成功
。,
子的选择性顺序不同,其选择系数的差别也的例子发酵液中链霉素的浓度很稀可先用

,,
比磺酸基大得多。含一基的弱酸树脂对弱酸树脂提取出来再用弱碱树脂进行纯化

,
和、歼、,等多价金属离子的选