吸附分离高分子材料

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1、第二章吸附分离高分子材料主要内容吸附树脂#*离子交换树脂#*螯合树脂高吸水性树脂高分子絮凝剂2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。发展最早、应用最普遍被广泛用于物质的分离与提纯3吸附分离高分子材料按化学结构分按吸附机理分按形态与孔结构分无机吸附剂高分子吸附剂碳质吸附剂化学吸附物理吸附亲和吸附离子交换剂螯合剂可再生高分子试剂和催化剂阳离子阴离子两性离子非极性中极性强极性免疫仿生球形树脂（大孔、凝胶、大网）离子交换纤

2、维与吸附性纤维无定形颗粒吸附剂吸附分离高分子材料的分类42.1吸附树脂定义:多孔性的、高度交联的高分子共聚物。特点：较大的比表面积、适当的孔径作用力：物理作用，范德华力、偶极-偶极相互作用、氢键一、吸附树脂的分类5非极性吸附树脂中极性吸附树脂强极性吸附树脂通常按其化学结构分类树脂中电荷分布均匀，不存在正负电荷相对集中的极性基团。由苯乙烯和二乙烯基苯聚合而成。分子结构中存在酯基等极性基团，具有一定的极性。如交联聚丙烯酸甲酯、交联聚甲基丙烯酸甲酯及丙烯酸与苯乙烯的共聚物等含有极性较强的极性基团，如吡啶基

3、、氨基等。亚砜类、聚丙烯酰胺类、脲醛树脂类6二、吸附树脂的制备技术及主要品种结构特点球形颗粒，直径0.1-1.0mm高度交联，溶胀不溶解多孔性，有足够的吸附面积机械强度，力学性能粒径越小、越均匀，吸附性能越好关键技术成球技术成孔技术71、吸附树脂的成球技术悬浮聚合反向悬浮聚合重要方法疏水性单体的悬浮聚合含极性基团的取代烯烃单体的悬浮聚合水溶性单体的悬浮缩聚线形高分子的悬浮交联成球反应8（1）疏水性单体的悬浮聚合单体不含极性基团，如苯乙烯和二乙烯基苯（交联剂）。通过悬浮聚合直接成球球体的直径和分散性通

4、过调节分散剂的类型与加入量、搅拌速度等控制9二乙烯基苯甲苯汽油BPO搅拌溶解油相1:1.5:0.5:0.01纯水（5倍体积）明胶（w10%）搅拌45℃溶解水相80℃2h95℃缓慢过滤水洗乙醇洗多孔吸附树脂比表面积600m2/g实例10（2）含极性基团的取代烯烃单体的悬浮聚合烯类单体含极性基团，如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺，与水有一定的亲合性悬浮聚合合成球形材料为减少单体在水中的溶解度在水相中加入食盐在油相中加入非极性溶剂AIBN11交联剂：二乙烯基苯：与单体聚合速率差异

5、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:12（3）水溶性单体的悬浮缩聚反相悬浮缩聚：单体为水溶性,反应相为水相，介质为粘度较高、密度较大、化学惰性的有机液体，如氯苯、液体石蜡、四氯化碳等单体交联剂致孔剂水预聚物液体石蜡分散剂悬浮缩聚固化成球吸附分离材料油相13（4）线形高分子的悬浮交联成球反应水溶性高分子油溶性高分子反相悬浮交联正相悬浮交联缺点：高分子化合物作为反应物，成本较高主要用于天然高分子，如壳聚糖用戊二醛交联成球，葡聚糖采用环氧氯丙烷交联优点：交联密度均匀孔结构

6、分散性好142、吸附树脂的成孔技术要使吸附树脂有足够的吸附容量，必须在使用状态下有较高的比表面积。提高比表面积大量微孔提高吸附容量成孔技术孔的形成及孔径大小孔径分布孔隙率的控制成孔方法惰性溶剂致孔线形高分子致孔后交联成孔15（1）惰性溶剂致孔惰性溶剂致孔是在聚合过程实现的要求：不参与聚合反应能与单体互溶沸点高于聚合温度聚合前加入到单体相聚合后留在聚合物球粒中蒸馏、溶剂提取、冻干除去溶剂占据的空间成为聚合物中的孔16二乙烯基苯甲苯汽油BPO搅拌溶解油相1:1.5:0.5:0.01纯水（5倍体积）明胶（

7、w10%）搅拌45℃溶解水相80℃2h95℃缓慢过滤水洗乙醇洗多孔吸附树脂比表面积600m2/g实例17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/甲苯改变交联密度致孔剂用量致孔剂种类引入功能基团高比表面积、极性的大孔吸附树脂18（2）线形高分子致孔聚合前，加入到单体相，单体是线形高分子的溶剂聚合时，随单体消失而卷曲成团聚合后，溶剂抽提除去常用的有：PS、PVAc、聚丙烯酸酯类可得到大孔树脂线形高分子促进相分离的发生19优点

8、：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线形高分子的分子量形成大孔的能力20（3）后交联成孔悬浮聚合制备大孔树脂的缺点：交联结构不均匀机械强度欠佳孔结构分散性较大高比表面积吸附树脂通常采用后交联法，即：先制备低交联度或线形高分子，然后将其进行化学反应达到所需交联度。21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）自交联大网均孔结构，比表面