02-吸附分离高分子材料1.ppt

第二章吸附分离高分子材料主要内容吸附分离功能高分子是利用高分子材料与被吸附物质之间的物理或化学作用，使两者之间发生暂时或永久性结合，进而发挥各种功效的材料。吸附分离高分子材料2.1吸附树脂非极性吸附树脂
中极性吸附树脂
强极性吸附树脂二、吸附树脂的制备技术及主要品种1、吸附树脂的成球技术（1）疏水性单体的悬浮聚合二乙烯基苯
甲苯
汽油
BPO（2）含极性基团的取代烯烃单体的悬浮聚合交联剂：
二乙烯基苯：与单体聚合速率差异大，交联不均
三聚异氰酸烯丙酯:
双甲基丙烯酸乙二酯:
三甲基丙烯酸甘油酯:（3）水溶性单体的悬浮缩聚（4）线形高分子的悬浮交联成球反应2、吸附树脂的成孔技术（1）惰性溶剂致孔二乙烯基苯
甲苯
汽油
BPO常用的致孔剂：水、甲苯、烷烃、脂肪醇、脂肪酸、汽油、煤油、液体石蜡等
混合溶剂：癸烷/甲苯、辛烷/甲苯、己烷/甲苯、丁酮/甲苯（2）线形高分子致孔优点：合成树脂具有特大孔
缺点：比表面积较小
解决方法：可以与惰性溶剂混用增加小孔的比例提高比表面积（3）后交联成孔苯乙烯、二乙烯基苯，悬浮聚合，制成凝胶（不加致孔剂）或多孔性的低交联度（<1%）共聚物
用氯甲醚进行氯甲基化反应（傅-克反应）
自交联3、吸附树脂的主要品种（1）聚苯乙烯型（2）聚丙烯酸酯型（3）其他类型吸附树脂4、吸附树脂的吸附分离原理（1）吸附选择性（2）脱附三、吸附树脂的应用（1）有机物的分离
由于吸附树脂具有巨大的比表面，不同的吸附树脂有不同的极性，所以可用来分离有机物。例如，含酚废水中酚的提取，有机溶液的脱色
（2）在医疗卫生中的应用
吸附树脂可作为血液的清洗剂。这方面的应用研究正在开展，已有抢救安眠药中毒病人的成功例子。（3）药物的分离提取
在红霉索、丝裂霉素、头孢菌素等抗菌素的提取中，已采用吸附树脂提取法。由于吸附树脂不受溶液pH值的影响，不必调整抗菌素发酵液的pH值，因此不会造成酸、碱对发酵液活性的破坏。
用吸附树脂对中草药中有效成分的提取研究工作正在开展，在人参皂甙、绞股兰、甜叶菊等的提取中已取得卓著的成绩。产品（4）在制酒工业中的应用
酒中的高级脂肪酸脂易溶于乙醇而不溶于水。当制备低度白酒时，需向高度酒中加水稀释。高级脂肪酸脂类溶解度降低，容易析出而呈浑浊现象，影响酒的外观。吸附树脂可选择性地吸附酒中分子较大或极性较强的物质，较小或极性较弱的分子不被吸附而存留。如棕榈酸乙酯、油酸乙酯和亚油酸乙酯等分子较大的物质被吸附，而己酸乙酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯等相对分子质量较小的香味物质不被吸附而存留，达到分离、纯化的目的。2.2离子交换树脂离子交换树脂是指具有离子交换基团的高分子化合物。
具有一般聚合物所没有的新功能——离子交换功能。
离子交换树脂是最早出现的功能高分子材料。
1935年英国的Adams和Holmes发表了关于酚醛树脂和苯胺甲醛树脂的离子交换性能的工作报告，开创了离子交换树脂领域，同时也开创了功能高分子领域。离子交换树脂可以使水不经过蒸馏而脱盐，既简便又节约能源。根据Adams和Holmes的发明，带有磺酸基和氨基的酚醛树脂很快就实现了工业化生产并在水的脱盐中得到了应用。
1944年D’Alelio合成了具有优良物理和化学性能的磺化苯乙烯-二乙烯苯共聚物离子交换树脂及交联聚丙烯酸树脂，奠定了现代离子交换树脂的基础。Dow化学公司开发了聚苯乙烯系磺酸型强酸性离子交换树脂并实现了工业化；
Rohm&Hass公司研制了强碱性聚苯乙烯系阴离子交换树脂和弱酸性聚丙烯酸系阳离子交换树脂。
这些离子交换树脂除应用于水的脱盐精制外，还用于药物提取纯化、稀土元素的分离纯化、蔗糖及葡萄糖溶液的脱盐脱色等。离子交换树脂发展史上的另一个重大成果是大孔型树脂的开发，机械强度高、交换速度快和抗有机污染的优点，很快得到广泛应用。
60年代后期，离子交换树脂的应用得到迅速的发展。除了传统的水的脱盐、软化外，在分离、纯化、脱色、催化等方面得到广泛的应用。
引申发展离子交换纤维、吸附树脂、螯合树脂、聚合物固载催化剂、高分子试剂、固定化酶等。产品二、离子交换树脂的结构通过改变浓度差、利用亲和力差别等，使可交换离子与其他同类型离子进行反复的交换，达到浓缩、分离、提纯、净化等目的。三、离子交换树脂的分类（1）按照离子交换树脂的合成方式分类（2）按照树脂的物理结构分类凝胶型大孔型载体型（3）按照交换基团的性质分类四、离子交换树脂的合成与性能1、聚苯乙烯系离子交换树脂的合成（1）聚苯乙烯系强酸性阳离子交换树脂的合成将1gBPO溶于80g苯乙烯与20g二乙烯基苯（纯度50％）的混合单体中。搅拌下加入含有5g明胶的500mL去离子水中，分散至所预计的粒度。从70℃逐步升温至95℃，反应8～10h，得球状共聚物。过滤、水洗后于100～120℃下烘干。即成“白球”。
将100g干