高分子吸附剂1.ppt

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1、第二章第二章 吸附树脂吸附树脂 吸附树脂吸附树脂是在离子交换树脂基础上发展起来的是在离子交换树脂基础上发展起来的一类新型树脂，是指一类多孔性的、高度交联的高分一类新型树脂，是指一类多孔性的、高度交联的高分子共聚物，又称为高分子吸附剂。这类高分子材料具子共聚物，又称为高分子吸附剂。这类高分子材料具有较大的比表面积和适当的孔径，可从气相或溶液中有较大的比表面积和适当的孔径，可从气相或溶液中吸附某些物质。吸附某些物质。在吸附树脂出现之前，用于吸附目的的在吸附树脂出现之前，用于吸附目的的吸附剂已广泛使用，例如活性氧化铝、硅藻吸附剂已广泛使用，例如活性氧化铝、硅藻土、白土和硅胶、分子筛、活性炭等。而土、

2、白土和硅胶、分子筛、活性炭等。而吸吸附树脂是吸附剂中的一大分支，是吸附剂中附树脂是吸附剂中的一大分支，是吸附剂中品种最多、应用最晚的一个类别品种最多、应用最晚的一个类别。吸附树脂出现于吸附树脂出现于上一世纪上一世纪60年代年代，我国于，我国于1980年年以后才开始有工业规模的生产和应用。以后才开始有工业规模的生产和应用。目前吸附树脂的应用已遍及许多领域，形成目前吸附树脂的应用已遍及许多领域，形成一种独特的吸附分离技术。一种独特的吸附分离技术。由于结构上的多样性，吸附树脂可以根据实际用由于结构上的多样性，吸附树脂可以根据实际用途进行选择或设计，因此发展了许多有针对性用途的途进行选择或设计，因此发

3、展了许多有针对性用途的特殊品种。这是其他吸附剂所无法比拟的。也正是由特殊品种。这是其他吸附剂所无法比拟的。也正是由于这种原因，吸附树脂的发展速度很快，新品种，新于这种原因，吸附树脂的发展速度很快，新品种，新用途不断出现。吸附树脂及其吸附分离技术在各个领用途不断出现。吸附树脂及其吸附分离技术在各个领域中的重要性越来越突出。域中的重要性越来越突出。吸附树脂的结构吸附树脂的结构 吸附树脂的外观一般为直径为吸附树脂的外观一般为直径为0.31.0 mm的小圆球的小圆球，表面光滑，根据品种和性能的不同，表面光滑，根据品种和性能的不同可为乳白色、浅黄色或深褐色。可为乳白色、浅黄色或深褐色。吸附树脂的颗粒的大

4、小对性能影响很大。吸附树脂的颗粒的大小对性能影响很大。粒径越小、越均匀，树脂的吸附性能越好。粒径越小、越均匀，树脂的吸附性能越好。但是粒径太小，使用时对流体的阻力太大，但是粒径太小，使用时对流体的阻力太大，过滤困难，并且容易流失。粒径均一的吸过滤困难，并且容易流失。粒径均一的吸附树脂在生产中尚难以做到，故目前吸附附树脂在生产中尚难以做到，故目前吸附树脂一般具有较宽的粒径分布。树脂一般具有较宽的粒径分布。吸附树脂手感坚硬，有较高的强度。密度略大于吸附树脂手感坚硬，有较高的强度。密度略大于水，在有机溶剂中有一定溶胀性。但干燥后重新收水，在有机溶剂中有一定溶胀性。但干燥后重新收缩。而且往往溶胀越大时

5、，干燥后收缩越厉害。使用缩。而且往往溶胀越大时，干燥后收缩越厉害。使用中为了避免吸附树脂过度溶胀，常采用对吸附树脂溶中为了避免吸附树脂过度溶胀，常采用对吸附树脂溶胀性较小的乙醇、甲醇等进行置换，再过渡到水。吸胀性较小的乙醇、甲醇等进行置换，再过渡到水。吸附树脂必须在含水的条件下保存，以免树脂收缩而使附树脂必须在含水的条件下保存，以免树脂收缩而使孔径变小。因此孔径变小。因此吸附树脂一般都是含水出售的吸附树脂一般都是含水出售的。吸附树脂内部结构很复杂。从扫描电子显微镜下吸附树脂内部结构很复杂。从扫描电子显微镜下可观察到，可观察到，树脂内部像一堆葡萄微球树脂内部像一堆葡萄微球，葡萄珠的大小，葡萄珠的

6、大小约在约在0.060.5m范围内，葡萄珠之间存在许多空范围内，葡萄珠之间存在许多空隙，这实际上就是树脂的孔。研究表明葡萄球内部还隙，这实际上就是树脂的孔。研究表明葡萄球内部还有许多微孔。葡萄珠之间的相互粘连则形成宏观上球有许多微孔。葡萄珠之间的相互粘连则形成宏观上球型的树脂。正是这种多孔结构赋予树脂优良的吸附性型的树脂。正是这种多孔结构赋予树脂优良的吸附性能，因此是吸附树脂制备和性能研究中的关键技术。能，因此是吸附树脂制备和性能研究中的关键技术。吸附树脂的分类吸附树脂的分类 吸附树脂有许多品种，吸附能力和所吸附物质的吸附树脂有许多品种，吸附能力和所吸附物质的种类也有区别。但其共同之处是具有多

7、孔性，并具有种类也有区别。但其共同之处是具有多孔性，并具有较大的表面积。吸附树脂目前尚无统一的分类方法，较大的表面积。吸附树脂目前尚无统一的分类方法，通常按其化学结构分为以下几类。通常按其化学结构分为以下几类。（1）非极性吸附树脂）非极性吸附树脂 指树脂中电荷分布均匀，在分子水平上不存在正指树脂中电荷分布均匀，在分子水平上不存在正负电荷相对集中的极性基团的树脂。代表性产品为由负电荷相对集中的极性基团的树脂。代表性产品为由苯乙烯和二乙烯苯聚合而成的吸附树脂。苯乙烯和二乙烯苯聚合而成的吸附树脂。（2）中极性吸附树脂）中极性吸附树脂 这类树脂的分子结构中存在酯基等极性基团，树这类树脂的分子结构中存在

8、酯基等极性基团，树脂具有一定的极性。脂具有一定的极性。（3）极性吸附树脂）极性吸附树脂 分子结构中含有酰胺基、亚砜基、腈基分子结构中含有酰胺基、亚砜基、腈基等极性基团，这些基团的极性大于酯基。等极性基团，这些基团的极性大于酯基。（4）强极性吸附树脂）强极性吸附树脂 强极性吸附树脂含有极性很强的基团，强极性吸附树脂含有极性很强的基团，如吡啶、氨基等。如吡啶、氨基等。吸附树脂的合成一 悬浮聚合法二 后交联法三 极性树脂合成法悬浮聚合法:单体-二乙烯基苯 致孔剂-甲苯 200号汽油 引发剂-BPO 分散剂-明胶 纯水后交联法三 极性树脂合成法吸附树脂的应用吸附树脂的应用 （1）有机物的分离）有机物的

9、分离 由于吸附树脂具有巨大的比表面，不同的吸附树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，有机溶液的脱色等等。酚废水中酚的提取，有机溶液的脱色等等。（2）在医疗卫生中的应用）在医疗卫生中的应用 吸附树脂可作为血液的清洗剂。这方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。药中毒病人的成功例子。（3）药物的分离提取）药物的分离提取 在在红霉索、丝裂霉素、头孢菌素等抗菌素的提红霉索、丝裂霉素、头孢菌素等抗菌素的提取

10、取中，已采用吸附树脂提取法。由于吸附树脂不受溶中，已采用吸附树脂提取法。由于吸附树脂不受溶液液pH值的影响，不必调整抗菌素发酵液的值的影响，不必调整抗菌素发酵液的pH值，因值，因此不会造成酸、碱对发酵液活性的破坏。此不会造成酸、碱对发酵液活性的破坏。用吸附树脂对用吸附树脂对中草药中有效成分的提取中草药中有效成分的提取研究工作研究工作正在开展，在正在开展，在人参皂甙、绞股兰、甜叶菊等的提取人参皂甙、绞股兰、甜叶菊等的提取中中已取得卓著的成绩。已取得卓著的成绩。（4）在制酒工业中的应用）在制酒工业中的应用 酒中的酒中的高级脂肪酸脂易溶于乙醇而不溶于水高级脂肪酸脂易溶于乙醇而不溶于水，因，因此当制备

11、低度白酒时，需向高度酒中加水稀释。随着此当制备低度白酒时，需向高度酒中加水稀释。随着高级脂肪酸脂类溶解度的降低，容易析出而呈浑浊现高级脂肪酸脂类溶解度的降低，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，较小或极性软弱的分子不子较大或极性较强的物质，较小或极性软弱的分子不被吸附而存留。如被吸附而存留。如棕榈酸乙酯、油酸乙酯和亚油酸乙棕榈酸乙酯、油酸乙酯和亚油酸乙酯酯等分子较大的物质被吸附，等分子较大的物质被吸附，而已酸乙酯、乙酸乙而已酸乙酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯酯、乳酸乙酯等相对分子质量较小的香味物质不被吸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。附而存留，达到分离、纯化的目的。