吸附分离功能高分子材料

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吸附分离高分子材料

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大网均孔结构,比表面积>1000m2/g
吸附分离高分子材料
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3、吸附树脂的主要品种
按照高分子主链的化学结构,主要有: 聚苯乙烯型 聚丙烯酸酯型 其他类型
吸附分离高分子材料
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(1)聚苯乙烯型
优点: 80%以上吸附树脂为聚苯乙烯型 最早工业化 苯环邻对位具有活性,便于改性 缺点: 机械强度不高 抗冲击性和耐热性较差
关键技术 成球技术 成孔技术
吸附分离高分子材料
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1、吸附树脂的成球技术
重要 悬浮聚合 方法 反向悬浮聚合
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
吸附分离高分子材料
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(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过调节分散剂 的类型与加入量、搅拌速度等控制
单体 交联剂 致孔剂 水
液体石蜡 分散剂
预聚物
油相
悬浮 缩聚
固化 吸附分 成球 离材料
吸附分离高分子材料
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(4) 线形高分子的悬浮交联成球反应 水溶性高分子 反相悬浮交联
油溶性高分子 缺点:
正相悬浮交联
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
中极性吸附树脂
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
强极性吸附树脂
含有极性较强的极性基团,如吡啶基、氨基等。
亚砜类、聚丙烯酰胺类、脲醛树脂类
吸附分离高分子材料

功能高分子材料有哪些

功能高分子材料有哪些

功能高分子材料有哪些
功能高分子材料是一类具有特殊性能和功能的材料,它们在各个领域都有着重
要的应用。

下面我们将介绍一些常见的功能高分子材料及其特点。

首先,聚合物凝胶是一种具有三维网状结构的高分子材料。

它具有良好的吸附
性能和多孔性,可以用于吸附分离、催化反应和药物控释等领域。

聚合物凝胶的制备方法多样,可以通过溶胶-凝胶法、自组装法等途径得到不同结构和性能的材料。

其次,形状记忆聚合物是一种具有记忆形状的高分子材料。

它可以在外界刺激
下发生形状改变,并在去除刺激后恢复原状。

这种材料广泛应用于医疗器械、纺织品、航空航天等领域,具有巨大的市场潜力。

另外,功能高分子材料中的聚合物复合材料也是一种重要的类型。

它由两种或
两种以上的高分子材料组成,通过物理或化学方法加工而成。

聚合物复合材料具有优异的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性,被广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域。

此外,具有光学、电子、磁性等功能的高分子材料也备受关注。

例如,光敏高
分子材料可以在光照下发生化学或物理变化,被广泛应用于光刻、光纤通信等领域;导电高分子材料具有优异的导电性能,可以替代传统的金属导电材料,被应用于柔性电子、电池等领域;磁性高分子材料则具有磁响应性能,可以用于磁记录、磁医疗等领域。

总的来说,功能高分子材料具有多样的种类和广泛的应用前景。

随着科学技术
的不断进步,功能高分子材料必将在更多领域展现出其独特的价值和作用。

希望本文对功能高分子材料有关的内容有所帮助,谢谢阅读。

浅谈:功能高分子材料分类与性能应用

浅谈:功能高分子材料分类与性能应用

浅谈:功能高分子材料分类与性能应用功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。

通常,人们对特种和功能高分子的划分普遍采用按其性质、功能或实际用途划分的方法,可以将其分为八种类型。

1、反应性高分子材料包括高分子试剂、高分子催化剂、高分子染料,特别是高分子固相合成试剂和固定化酶试剂等。

2、光敏性高分子材料包括各种光稳定剂、光刻胶、感光材料、非线性光学材料、光电材料及光致变色材料等。

3、电性能高分子材料包括导电聚合物、能量转换型聚合物、电致发光和电致变色材料及其他电敏感性材料。

4、高分子分离材料包括各种分离膜、缓释膜和其他半透明膜材料、离子交换树脂、高分子絮凝剂、高分子螯合剂等。

5、高分子吸附材料包括高分子吸附树脂、吸水性高分子等。

6、高分子智能材料包括高分子记忆材料、信息存储材料和光、磁、pH值、压力感应材料等。

7、医用高分子材料包括医用高分子材料、药用高分子材料和医用辅助材料等。

8、高性能工程材料如高分子液晶材料、耐高温高分子材料、高强度高模量高分子材料、阻燃性高分子材料、生物可降解高分子和功能纤维材料等。

常见的几种功能高分子材料离子交换树脂它是最早工业化的功能高分子材料。

经过各种官能化的聚苯乙烯树脂,含有H 离子结构,能交换各种阳离子的称为阳离子交换树脂,含有OH-离子结构能交换各种阴离子的称为阴离子交换树脂。

它们主要用于水的处理。

离子交换膜还可以用于饮用水处理、海水炎化、废水处理、甘露醇、柠檬酸糖液的钝化、牛奶和酱油的脱盐、酸的回收以及作为电解隔膜和电池隔膜。

高分子催化剂催化生物体内多种化学反应的生物酶属于高分子催化剂。

它具有魔法般的催化性能,反应在常温、常压下进行,催化活性极高,几乎不产生副产物。

近十年来,国内外多有研究用人工合成的方法模拟酶,将金属化合物结合在高分子配体上,开发高活性、高选择性的高效催化剂,这种高分子催化剂称为高分子金属催化剂。

高分子材料的吸附与分离性能研究

高分子材料的吸附与分离性能研究

高分子材料的吸附与分离性能研究高分子材料是一类由大分子化合物构成的材料,具有多样化的性质和广泛的应用领域。

其中,吸附与分离性能是高分子材料的重要特征之一,对于环境保护、资源利用和工业生产具有重要意义。

本文将探讨高分子材料的吸附与分离性能研究。

高分子材料的吸附性能指的是其对溶液中各种组分的吸附能力。

高分子材料的吸附可以通过物理吸附和化学吸附两种方式实现。

物理吸附主要是通过材料表面的物理结构和力场与溶液中的组分相互作用引起的,比如范德华力、静电作用力等。

化学吸附则是通过化学键的形成和断裂来实现,如氢键、离子键、共价键等。

高分子材料的吸附性能与其表面特性、孔隙结构、功能基团等密切相关。

不同类型的高分子材料具有不同的吸附选择性,可以选择性地吸附特定组分或一类组分。

例如,离子交换树脂可以通过交换树脂上的阴离子或阳离子基团选择性地捕捉溶液中的离子;吸附树脂则可以选择性地吸附有机物。

此外,高分子材料的吸附性能还受到溶液pH值、温度、物质浓度等因素的影响。

高分子材料的分离性能是指其在分离过程中对混合物组分的选择性分离效果。

分离过程一般包括吸附、脱附和再生等步骤。

在吸附步骤中,高分子材料通过吸附选择性地将目标组分与混合物分离。

然后,在脱附步骤中,改变吸附条件使吸附在高分子材料上的目标组分从材料表面脱附出来。

最后,通过再生步骤将高分子材料恢复到吸附前的状态,以便下一轮的分离。

高分子材料的分离性能研究主要集中在以下几个方面。

首先,研究高分子材料的吸附选择性,探索不同类型材料对目标组分的吸附能力和选择性。

其次,优化高分子材料的分离工艺参数,如溶液的pH值、温度、流速等,以获得最佳的分离效果。

此外,还可以通过改变高分子材料的孔隙结构和表面性质来提高分离性能。

最后,研究高分子材料的再生和循环利用技术,减少材料的损耗和环境污染。

在研究高分子材料的吸附与分离性能时,需要采用一系列的实验技术和理论方法。

常用的实验技术包括吸附等温线、选择吸附等温线、脱附等温线、透析实验等。

高分子吸附材料1

高分子吸附材料1

高分子吸附材料1.高分子吸附材料的概念高分子吸附材料是以吸附为特点,是指一类多孔性的、高度交联的高分子共聚物吸附树脂。

这类高分子材料具有较大的比表面积和适当的孔径,可从气相或溶液中吸附某些物质。

它是最近几年高分子领域里新发展起来的一种多孔性树脂,由二乙烯苯等单体,在甲苯等有机溶剂存在下,通过悬浮共聚法制得的鱼籽样的小圆球。

2.高分子吸附材料的分类吸附分离功能高分子主要包括: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。

从广义上讲,吸附分离功能高分子还应该包括高分子分离膜材料。

以下以吸附树脂做重点介绍3.吸附树脂的发展史吸附树脂出现于上一世纪60年代,我国于1980年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,形成一种独特的吸附分离技术。

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、硅藻土、白土和硅胶、分子筛、活性炭等。

而吸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。

4.吸附树脂的用途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,吸附树脂的展速度很快,新品种,新用途不断出现。

广泛用于废水处理、药剂分离和提纯,用作化学反应催化剂的载体,气体色谱分析及凝胶渗透色谱分子量分级柱的填料。

其特点是容易再生,可以反复使用。

如配合阴、阳离子交换树脂,可以达到极高的分离净化水平。

近年来,聚合物催化剂发展迅速,在化学工业中的应用日益广泛。

而且化学吸附是分子参与反应的重要步骤,尤其是在多项催化时,具有吸附性的催化剂在化学反应中的作用是不可忽略的。

聚合物固载的催化剂是由具有催化活性的官能团、试剂、金属及金属络合物等连接到聚合物载体上而得。

具有以下优点:催化反应易控制、反应条件温和、操作简便、催化速度快、选择性高、可回收并循环利用,反应产物易于纯化,可减少对环境的污染和对设备的腐蚀,因此具有广阔的应用前景。

功能高分子05第2章吸附性高分子材料PPT

功能高分子05第2章吸附性高分子材料PPT
特性
具有高吸附容量、高选择性和稳定性 等特性,广泛应用于分离、净化、催 化剂载体、离子交换等领域。
吸附性高分子材料的分类
根据吸附机理
物理吸附高分子材料和化学吸附 高分子材料。
根据功能性质
离子交换树脂、活性炭、沸石等。
根据应用领域
水处理、气体分离、催化剂载体等。
吸附性高分子材料的应用领域
01
02
03
现对特定物质的吸附分离。
吸附性高分子材料的环境友好性
总结词
随着环保意识的增强,环境友好型吸附性高分子材料成为研究热点,旨在降低对环境的 负面影响。
详细描述
研究者们致力于开发可生物降解、低毒或无毒的高分子材料,以替代传统的高分子吸附 剂。同时,研究高分子材料的循环利用和废弃物处理方法,以降低对环境的影响。此外,
03
吸附性高分子材料的性能研究
吸附性能研究
吸附性能
吸附性高分子材料能够有效地吸 附气体、液体或固体物质,具有
较高的吸附容量和选择性。
吸附机理
吸附性高分子材料的吸附机理主 要包括物理吸附和化学吸附,其 中物理吸附主要依靠分子间的范 德华力,而化学吸附则涉及到化
学键的形成。
影响因素
影响吸附性能的因素包括高分子 材料的结构、孔径、比表面积、 极性等,这些因素都会对吸附性
能产生影响。
分离性能研究
1 2 不同组分进 行有效的分离,从而实现混合物的净化和纯化。
分离机理
分离机理主要包括筛分作用、亲和作用和选择性 吸附等,这些机理的协同作用使得吸附性高分子 材料具有出色的分离性能。
分离技术
常见的分离技术包括固定床吸附、移动床吸附、 流化床吸附等,这些技术能够根据不同的分离需 求进行选择和应用。

吸附分离材料的分类

吸附分离材料的分类

吸附剂(吸附材料)
• 工业上常用的吸附剂 —— 活性碳、沸石分子筛、硅胶 和活性氧化铝。
• 吸附剂的主要特征 ——多孔特征和具有很大的比表面, 约300~l 200m2/g,以及具有足够强度。
1.2 吸附平衡
1.2.1 气相吸附平衡 1.2.2 液相吸附平衡
1.2.1 气体吸附平衡
1. 吸附平衡定义
q qs
1
Kp1/ n Kp1/
n
该式纯属经验关系。
1.2.1 气体吸附平衡
3.气体混合物吸附平衡
(1)扩展Langmuir方程 假设各组分互不影响,Langmuir方程用于含n个组分 的混合物,组分i的吸附量为:
qi qm,i
Ki pi
n
1 K j p j
j 1
1.2.2 液相吸附平衡
• 1972年国际精细应用化学联合会(IUPAC)根据 苏联学者杜宾宁的划分对活性炭的空隙作了以 下的分类:
孔隙大小和分类
IUPAC分类法
(国际精细 应用化学 联合会)
微孔
孔隙直径或孔宽小 于2nm
过渡孔
孔隙直径或孔宽 小于2-50nm
大孔
孔隙直径或孔宽 :大于50 nm
2 nm
50 nm
孔隙各有它们的特殊作用
• 朗格缪尔的研究认为固体表面的原子或分子存在向外的 剩余价力,它可以捕捉气体分子。这种剩余价力的作用 范围与分子直径相当,因此吸附剂表面只能发生单分子 层吸附。
• 所以,假定条件为:
① 吸附剂表面性质均一,每一个具有剩余价力的表面分子或原子吸附一个 气体分子;
② 气体分子在固体表面为单层吸附;
③ 吸附是动态的,被吸附分子受热运动影响可以重新回到气相;

功能高分子材料有哪些

功能高分子材料有哪些

功能高分子材料有哪些
功能高分子材料是一类性能优异、具有特定功能的高分子材料,它们在各个领域都有着重要的应用价值。

下面将介绍一些常见的功能高分子材料及其特点。

首先,我们来谈谈功能高分子材料中的一种——聚合物凝胶材料。

聚合物凝胶材料是一种具有三维网状结构的高分子材料,其特点是具有大量的孔隙结构,表面积大、吸附性能好、机械性能优异。

由于其孔隙结构的特殊性质,聚合物凝胶材料在吸附分离、催化剂载体、药物控释等方面有着广泛的应用。

其次,功能高分子材料中的另一种常见类型是形状记忆高分子材料。

形状记忆高分子材料是一种具有形状记忆性能的高分子材料,其特点是可以在外界刺激下发生形状变化,并且在去除外界刺激后能够恢复原来的形状。

这种材料在医疗器械、纺织品、航空航天等领域有着广泛的应用前景。

另外,还有一种功能高分子材料——导电高分子材料。

导电高分子材料是一类具有导电性能的高分子材料,其特点是具有良好的导电性能、柔韧性和加工性能。

这种材料在电子器件、光伏领域、传感器等方面有着广泛的应用。

此外,功能高分子材料中还包括生物可降解高分子材料、光敏高分子材料、自修复高分子材料等多种类型。

这些材料在环保、医疗、光学等领域都有着重要的应用价值。

综上所述,功能高分子材料具有多种类型和广泛的应用领域,它们在材料科学领域发挥着重要作用。

随着科学技术的不断发展,功能高分子材料的研究和应用将会更加广泛,为人类社会的发展做出更大的贡献。

离子交换树脂和吸附树脂

离子交换树脂和吸附树脂
外观不透明,表面粗糙,非均相凝胶 结构。毛细孔直径几 nm到几千 nm。 即使在干燥状态,也存在不同尺寸的 毛细孔,可在非水体系中起离子交换 和吸附作用。 有很大的比表面积,20nm孔径的比 表面积达几千m2/g吸附功能显著。
第二节 离子交换树脂和吸附树脂的分类
c. 载体型离子交换树脂
一般是将离子交换树脂包覆在硅胶或玻 璃珠等表面上制成。 主要用作液相色谱的固定相,可经受液 相色谱中流动介质的高压,又具有离子 交换功能。
阴离子 交换树脂
强碱型R3-NCl 弱碱型R-NH2、RNR’H、R-NR2’
第二节 离子交换树脂和吸附树脂的分类
螯合树脂:带有螯合基的树脂。 氧化还原树脂:带有氧化还原基的树脂。 两性树脂:带有阳阴两性基的树脂。 热再生树脂:弱酸弱碱的两性树脂可用热水再生。
离 子 交 换 树 脂 的 种 类
第二节 离子交换树脂和吸附树脂的分类
此后,Dow化学公司 Bauman 等人开发了苯乙烯系磺酸型强酸性 离子交换树脂并实现工业化;Rohm & Hass公司进一步研制强碱 性苯乙烯系阴离子交换树脂和弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂。
第一节 离子交换和吸附树脂概述
20世纪50年代末合成出大孔型离子交换树脂。与凝胶型离子交换 树脂相比,大孔型离子交换树脂具有机械强度高、交换速度快和 抗有机污染的优点,因此很快得到广泛的应用。
(2) 按树脂的物理结构分类
a. 凝胶型离子交换树脂
外观透明、表面光滑,具有均相高分子凝 胶结构的离子交换树脂。球粒内部没有大 的毛细孔。 在水中会溶胀形成凝胶状。在无水状态下, 凝胶型离子交换树脂的分子链紧缩。 干燥条件下或油类中将丧失离子交换功能。
第二节 离子交换树脂和吸附树脂的分类

螯合树脂

螯合树脂
CH2CH2 C O C4HONO HCl CH2 C N OH H2NOH HCl C O
CH2
C N
C N
OH OH
肟基近旁带有酮基、胺基、羟基时 肟基近旁带有酮基、胺基、羟基时,可提高肟基 酮基 的络合能力.因此,肟类螫合树脂常以酮肟 酚肟、 酮肟、 的络合能力.因此,肟类螫合树脂常以酮肟、酚肟、 胺肟等形式出现 吸附性能优于单纯的肟类树脂。 等形式出现, 胺肟等形式出现,吸附性能优于单纯的肟类树脂。 酮肟: 酮肟:
HN(CH 2COONa)+H 2O
图3—3 EDTA类螯合树脂的制备路线 类螯合树脂的制备路线
这类螫合树脂在pH = 5时,对Cu2+的最高吸附容 这类螫合树脂在 时 的最高吸附容 量为0.62 mmol/g,可用 溶液解吸。 量为 ,可用HClO4溶液解吸。在pH 溶液解吸 = 1.3时,对Hg2+ 的最高吸附容量为 的最高吸附容量为1.48mmol/g。 时对 。 可见对特种贵金属有很好的选择分离性。 可见对特种贵金属有很好的选择分离性。
吸附分离功能高分子材料
螯合树脂
Chelating resin
• 螯合树脂(chelate resins ) 螯合树脂( • 是一类能与金属离子形成多配位络和物的交 联功能高分子材料。 联功能高分子材料。螯合树脂吸附金属离子 的机理是树脂上的功能原子与金属离子发生 配位反应, 配位反应,形成类似小分子螯合物的稳定结 而离子交换树脂吸附的机理是静电作用。 构,而离子交换树脂吸附的机理是静电作用。 因此,与离子交换树脂相比,螯合树脂与金 因此,与离子交换树脂相比, 属离子的结合力更强,选择性也更高, 属离子的结合力更强,选择性也更高,可广 泛应用于各种金属离子的回收分离、 泛应用于各种金属离子的回收分离、氨基酸 的拆分以及湿法冶金、公害防治等方面。 的拆分以及湿法冶金、公害防治等方面。

高分子吸附材料

高分子吸附材料

高分子吸附材料【高分子吸附材料】是一种具有很强吸附能力的材料,主要由高分子聚合物构成。

它在环境领域、医药领域、工业领域等方面都有广泛的应用,能够有效地去除污染物、净化水质、治疗疾病等。

首先,高分子吸附材料在环境领域中发挥着重要的作用。

例如,它可以用于水处理,帮助去除水中的有害物质,如重金属离子、有机污染物等。

高分子吸附材料具有较大的比表面积和丰富的吸附位点,能够有效地与污染物发生吸附作用,从而净化水质。

此外,高分子吸附材料还可以用于空气净化,吸附空气中的颗粒物和有害气体,保障人民的健康。

其次,高分子吸附材料在医药领域中也具有重要的应用价值。

它可以用于药物的吸附和缓释。

许多药物在体内吸收后,容易发生分布不均、排泄快速等问题,导致药效不稳定。

通过将药物与高分子吸附材料结合,可以提高药物的生物利用度,延缓药物的释放速度,从而提高疗效。

此外,高分子吸附材料还可以用于一次性医疗器械的制备,提高器械的生物相容性和安全性。

最后,高分子吸附材料在工业领域中也具有广泛的应用前景。

例如,在食品加工过程中,高分子吸附材料可以用于提取食品中的色素、香精等物质,去除杂质,提高产品的质量。

此外,高分子吸附材料还可以用于废水处理,吸附重金属离子和有机物,从而减少对环境的污染。

此外,它还可以用于气体的吸附和分离,如二氧化碳的捕集和储存等。

综上所述,高分子吸附材料是一种具有广泛应用前景的材料。

它在环境领域、医药领域、工业领域等方面都能发挥重要的作用,具有很强的吸附能力和良好的稳定性。

相信随着科学技术的不断发展,高分子吸附材料的应用领域会更加广泛,为人民生活和工业生产带来更多的便利和效益。

功能性高分子材料的制备与性能研究

功能性高分子材料的制备与性能研究

功能性高分子材料的制备与性能研究高分子材料是一种应用广泛的材料,在工业、农业和医学等领域都有大量的应用。

功能性高分子材料是指具有特殊功能的高分子材料,如具有光电、磁电、光学、导电、导热、吸附、膜分离、防腐、防静电等功能。

它们的研究和开发对于推动材料科学的发展和国民经济的进步具有重要的意义。

功能性高分子材料的制备方式主要有两种:化学合成和生物合成。

其中,化学合成是最常用的方法,它能够准确地控制材料的形态、结构和性能。

生物合成则是通过生物体内的生物合成酶或微生物进行合成,这种方法具有高效性和环保性的优点。

在功能性高分子材料的制备中,聚合反应是最常用的方法之一。

聚合反应通常包括自由基聚合、离子聚合、酯交换聚合和环氧化聚合等。

不同的聚合反应适用于不同的高分子材料制备,其中一些可以得到具有特殊性能的高分子材料,如具有导电性、光学性和膜分离性等。

除了聚合反应外,功能性高分子材料的制备还可以利用自组装原理来制备纳米材料。

自组装原理是指一些小分子的自我组装,形成精细有序的结构。

在自组装过程中,小分子之间存在的相互作用力起着至关重要的作用。

自组装原理可以用于制备纳米材料,如纳米线、纳米球和纳米片等。

这些纳米材料具有特殊的光学、电学、磁学和生物学性质。

除了制备方法之外,对功能性高分子材料的性能研究也是非常重要的。

其中,分子量对功能性高分子材料的性能有着重要影响。

一些研究结果表明,分子量越高,材料的力学性能、导电性能、传质性能和防腐性能等有显著的提高。

同时,对功能性高分子材料的结构分析也有助于揭示材料的性能机理。

除此之外,对功能性高分子材料的应用研究也非常重要。

例如,在医学方面,具有抗菌、止血、组织工程、肿瘤诊断和治疗等特殊功能的高分子材料得到了广泛的应用。

在环保方面,通过研究高分子材料的防腐性、吸附性、膜分离性等特性,可以解决环保领域的一系列问题。

总之,功能性高分子材料的制备和应用研究对于推动材料科学的发展,解决一系列实际问题具有重要的意义。

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(3)药物的分离提取 ) 在红霉素、丝裂霉素、 在红霉素、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。 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 值的影响, 受溶液 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。 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、 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。 提取中已取得卓著的成绩。
(5)化学工业 ) 离子交换树脂在化学实验、 离子交换树脂在化学实验、化工生产上已经和 蒸馏、结晶、萃取和过滤一样, 蒸馏、结晶、萃取和过滤一样,成为重要的单元 操作,普遍用于多种无机、有机化合物的分离、 操作,普遍用于多种无机、有机化合物的分离、 提纯,浓缩和回收等。 提纯,浓缩和回收等。 离子交换树脂用作化学反应催化剂, 离子交换树脂用作化学反应催化剂,可大大提 高催化效率,简化后处理操作,避免设备的腐蚀。 高催化效率,简化后处理操作,避免设备的腐蚀。
吸附分离功能高分子材料
——离子交换树脂和吸附树脂的应用 离子交换树脂和吸附树脂的应用
主讲:聂亚委
功能高分子材料的品种和分类
功能高分子 光 敏 高 分 子 感 光 树 脂 光 致 变 色 高 分 子 光 导 电 高 分 子 高 分 子 半 导 体 导 电 高 分 子 高 分 子 高 导 分 体 子 高 分 子 催 化 剂 与 试 剂 微 生 物 降 解 高 分 子 离 子 交 换 树 脂 交 换 型 高 分 子 电 子 交 换 树 脂 高 分 子 药 物 生 物 医 药 高 分 子 医 用 高 分 子 仿 生 高 分 子 高 分 子 吸 附 剂 高 分 子 膜 高 吸 水 性 树 脂
用离子交换树脂可调节乳品的组成, 用离子交换树脂可调节乳品的组成,增加乳液 的稳定性,延长存放时间。此外, 的稳定性,延长存放时间。此外,用离子交换树 脂来调节牛奶中钙的含量, 脂来调节牛奶中钙的含量,除去乳品中离子性杂 如锶(Sr)、 )等污染物 均是很成功的。 等污染物, 质,如锶(Sr)、碘(I2)等污染物,均是很成功的。 在味精生产中, 在味精生产中,利用离子交换树脂对谷氨酸的 选择性吸附, 选择性吸附,可除去产品中的杂质和对产品进行 脱色。这一方法在国内亦已大规模地使用。 脱色。这一方法在国内亦已大规模地使用。
将各种药物吸附在离子交换树脂上, 将各种药物吸附在离子交换树脂上,可有效地 控制药物释放速率,延长药效,减少服药次数。 控制药物释放速率,延长药效,减少服药次数。 利用离子交换树脂吸水后体积迅速膨胀的特点, 利用离子交换树脂吸水后体积迅速膨胀的特点, 将其与药剂混合制成药片,服后可迅速胀大崩解, 将其与药剂混合制成药片,服后可迅速胀大崩解, 更快更好地发挥药物的作用。 更快更好地发挥药物的作用。 离子交换树脂还是医疗诊断、 离子交换树脂还是医疗诊断、药物分析检定的 重要药剂,如血液成分分析、胃液检定、 重要药剂,如血液成分分析、胃液检定、药物成 分分析等。具有检测速度快、干扰少等优点。 分分析等。具有检测速度快、干扰少等优点。
(3)原子能工业 ) 离子交换树脂在原子能工业上的应用包括核燃 料的分离、提纯、精制、回收等。 料的分离、提纯、精制、回收等。用离子交换树 脂制备高纯水,是核动力用循环、冷却、 脂制备高纯水,是核动力用循环、冷却、补给水 供应的唯一手段。 供应的唯一手段。离子交换树脂还是原子能工业 废水去除放射性污染处理的主要方法。 废水去除放射性污染处理的主要方法。 (4) 海洋资源利用 ) 利用离子交换树脂,可从许多海洋生物( 利用离子交换树脂,可从许多海洋生物(例如 海带)中提取碘、 镁等重要化工原料。 海带)中提取碘、溴、镁等重要化工原料。在海 洋航行和海岛上, 洋航行和海岛上,用离子交换树脂以海水制取淡 水是十分经济和方便的。 水是十分经济和方便的。
离子交换树脂的功能基连接上作为试剂的基团 后,可以当作有机合成的试剂,成为高分子试剂,用 可以当作有机合成的试剂,成为高分子试剂, 来制备许多新的化合物。 来制备许多新的化合物。这种方法具有控制及分离容 副产物少、纯度高等特点。 易、副产物少、纯度高等特点。目前在有机化合物的 酰化、过氧化、溴化二硫化物的还原、 酰化、过氧化、溴化二硫化物的还原、大环化合物的 合成、肽链的增长、不对称碳化合物的合成、 合成、肽链的增长、不对称碳化合物的合成、羟基的 氧化等方面都已取得显著的效果。 氧化等方面都已取得显著的效果。 强酸型阳离子交换树脂能强烈吸水, 强酸型阳离子交换树脂能强烈吸水,可用作干燥 剂,吸收有机溶剂或气体中的水分。
(8)环境保护 ) 离子交换树脂在废水,废气的浓缩、处理、 离子交换树脂在废水,废气的浓缩、处理、分 回收及分析检测上都有重要应用, 离、回收及分析检测上都有重要应用,已普遍用 于电镀废水、造纸废水、矿冶废水、生活污水, 于电镀废水、造纸废水、矿冶废水、生活污水, 影片洗印废水、工业废气等的治理。 影片洗印废水、工业废气等的治理。 例如影片洗印废水中的银是以Ag(SO3)23-等阴离 例如影片洗印废水中的银是以 子形式存在的,使用Ⅰ 子形式存在的,使用Ⅰ型强碱性离子交换树脂处 理后,银的回收率可达90%以上, 理后,银的回收率可达 %以上,既节约了大量 的资金,又使废水达到了排放标准。 的资金,又使废水达到了排放标准。 电镀废水中含有大量有毒的金属氰化物, 电镀废水中含有大量有毒的金属氰化物,如 Fe(CN)63-,Fe(CN)64-等,用抗有机污染力强的聚 丙烯酰胺系阴离子交换树脂处理后, 丙烯酰胺系阴离子交换树脂处理后,可使金属氰 化物的含量降至10ppm以下。 以下。 化物的含量降至 以下
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, 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 树脂有不同的极性,所以可用来分离有机物。 如,含酚废水中酚的提取,有机溶液的脱色等等。 含酚废水中酚的提取,有机溶液的脱色等等。 (2)在医疗卫生中的应用 ) 吸附树脂可作为血液的清洗剂。 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, 研究正在开展,已有抢救安眠药中毒病人的成功 例子。 例子。
防水透气材料
玻璃钢材料
防臭鞋垫
尿不湿
离子交换树脂的应用
(1)水处理 ) 水处理包括水质的软化、 水处理包括水质的软化、水的脱盐和高纯水的 制备等。水处理是离子交换树脂最基本的用途之 制备 ) 离子交换是冶金工业的重要单元操作之一。在 离子交换是冶金工业的重要单元操作之一。 钍等超铀元素、稀土金属、重金属、轻金属、 铀、钍等超铀元素、稀土金属、重金属、轻金属、 贵金属和过渡金属的分离、提纯和回收方面, 贵金属和过渡金属的分离、提纯和回收方面,离 子交换树脂均起着十分重要的作用。 子交换树脂均起着十分重要的作用。 离子交换树脂还可用于选矿。 离子交换树脂还可用于选矿。在矿浆中加入离 子交换树脂可改变矿浆中水的离子组成, 子交换树脂可改变矿浆中水的离子组成,使浮选 剂更有利于吸附所需要的金属, 剂更有利于吸附所需要的金属,提高浮选剂的选 择性和选矿效率。 择性和选矿效率。
(7)医药卫生 ) 离子交换树脂在医药卫生事业中被大量应用。 离子交换树脂在医药卫生事业中被大量应用。如 在药物生产中用于药剂的脱盐、吸附分离、提纯、 在药物生产中用于药剂的脱盐、吸附分离、提纯、脱 中和及中草药有效成分的提取等。 色、中和及中草药有效成分的提取等。 离子交换树脂本身可作为药剂内服,具有解毒、 离子交换树脂本身可作为药剂内服,具有解毒、 缓泻、去酸等功效,可用于治疗胃溃疡、促进食欲、 缓泻、去酸等功效,可用于治疗胃溃疡、促进食欲、 去除肠道放射物质等。 去除肠道放射物质等。 对于外敷药剂, 对于外敷药剂,用离子交换树脂粉末可配制软 粉剂及婴儿护肤用品, 膏、粉剂及婴儿护肤用品,用以吸除伤口毒物和作为 解毒药剂。 解毒药剂。
(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, 酒中的高级脂肪酸脂易溶于乙醇而不溶于水,因 此当制备低度白酒时,需向高度酒中加水稀释。 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, 高级脂肪酸脂类溶解度的降低,容易析出而呈浑浊现 影响酒的外观。 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, 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。如棕榈酸乙酯、 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,而已酸乙酯、 酯等分子较大的物质被吸附,而已酸乙酯、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。 附而存留,达到分离、纯化的目的。
(6)食品工业 ) 离子交换树脂在制糖、酿酒、烟草、乳品、饮 离子交换树脂在制糖、酿酒、烟草、乳品、 调味品等食品加工中都有广泛的应用。 料、调味品等食品加工中都有广泛的应用。特别在酒 类生产中,利用离子交换树脂改进水质、 类生产中,利用离子交换树脂改进水质、进行酒的脱 去浑、去除酒中的酒石酸、水杨酸等杂质, 色、去浑、去除酒中的酒石酸、水杨酸等杂质,提高 酒的质量。酒类经过离子交换树脂的去铜、锰、铁等 酒的质量。酒类经过离子交换树脂的去铜、 离子,可以增加贮存稳定性。经处理后的酒, 离子,可以增加贮存稳定性。经处理后的酒,香味 透明度好,稳定性可靠, 纯,透明度好,稳定性可靠,是各种酒类生产中不可 缺少的一项工艺步骤。 缺少的一项工艺步骤。
谢谢
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