第七章吸附性高分子材料
吸附分离高分子材料
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
7
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
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
高分子材料的吸附性能研究
高分子材料的吸附性能研究标题：高分子材料的吸附性能研究摘要：高分子材料因其良好的吸附性能在水处理、废气处理以及环境污染治理等领域得到广泛应用。
本论文针对高分子材料的吸附性能进行研究，并探讨了其影响因素、吸附机制以及未来发展方向。
通过实验和文献综述，发现高分子材料的吸附性能受到其结构特征、孔隙结构、表面性质等多个因素的影响。
同时，不同类型的高分子材料对不同污染物的吸附也存在差异，因此需要针对具体的应用场景选择合适的高分子材料。
未来的研究可以通过优化高分子材料的结构和性能，开发新的功能化高分子材料，以提高其吸附性能和应用效果。
1. 引言高分子材料广泛应用于吸附材料领域，其良好的吸附性能能有效地去除水中的有害物质和废气中的污染物。
吸附是一种物理吸附过程，通过分子间的非共价作用力将目标物质从流体中吸附到固体表面。
本文旨在综述高分子材料的吸附性能研究，并探讨其应用领域以及未来的研究方向。
2. 高分子材料的吸附性能研究方法2.1 吸附实验方法吸附实验是研究高分子材料吸附性能的重要手段。
常用的实验方法包括批量吸附实验和动态吸附实验。
批量吸附实验通过固液分离后的溶液中目标物质的浓度变化来研究吸附过程。
动态吸附实验则模拟实际处理过程中连续进料和出料的情况，通过监测入口和出口水中目标物质的浓度变化来评估材料的吸附性能。
2.2 吸附机理研究吸附机理研究通过对高分子材料的表面性质和结构特征进行分析，探讨吸附过程中的相互作用机制。
常用的研究方法包括扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）等。
3. 影响高分子材料吸附性能的因素3.1 材料结构特征材料结构特征包括孔隙结构、比表面积、孔径分布等。
具有大比表面积和多孔结构的高分子材料能提供更多的吸附位点，从而增强吸附性能。
3.2 表面性质高分子材料表面的化学性质对其吸附性能也有重要影响。
例如，具有亲水性表面的高分子材料对水中的有机污染物有较好的吸附性能。
第七章 吸附型高分子材料
7
1
第一节
概述
吸附性高分子材料是利用功能高分子材料与被吸附物
质之间的物理或者化学作用，其中包括物理吸引、配 位和静电等作用形式，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。 (1)非离子型高分子吸附树脂 (2)亲水性的高分子吸水剂 (3)金属阳离子配位型吸附剂 (4)离子型高分子吸附树脂 2
二、聚合物化学结构与吸附性能之间的关系 吸附是两种物质相互作用，以吸引作用为主的一种自然现象。 吸附树脂表现出的吸附性能与其结构具有特定对应关系。 根据吸附树脂各部分的形态和作用，可以将吸附树脂的结 构分成三个层次。 1．化学组成与功能基团 2．聚合物的链结构和超分子结构 3．吸附树脂的宏观结构 4
8
一、离子型吸附树脂的结构和特点
结构包括两部分：
1、高分子骨架，作用是担载离子交换基团和为离子
交换过程提供必要的空间和动力学条件。 2、离子交换基团，通常为在介质中具有一定解离常 数的酸性或碱性基团。
9
1、高分子骨架
常用的聚合物骨架包括聚苯乙烯、聚丙烯酸衍生 物、酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯基吡啶类、酚 醛树脂和聚氯乙烯等。
羧基中含有两种氧原子，一个处在羟基上，另外一个 处在羰基上。含有羧基的高分子螯合树脂最常见的有 聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸和聚顺丁烯二酸等。
40
5．冠醚型螯合树脂 配位原子均匀分布在大环状化合物内，如同王冠上的明 珠。虽然配位原子可以为氧、氮、硫中的任何一种，但 是目前使用和研究最多的仍然是含氧大环。因为氧原子 在环中以醚键连接，而分子结构在形状上类似于王冠， 因此统称为冠醚。 冠醚最显著的特征是可以络合碱金属和碱土金属离子， 而这些离子往往是非常难以被其他类型的络合剂络合的。
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。
高分子物理(第三版)第七章--高分子的屈服和断裂(玻璃...
Thedevelopmentof materialsover time.The materialsof pre-history, onthe left,all occurnaturally;the challengefor theengineers ofthat era wasone ofshaping them.Thedevelopmentofthermochemist 11121314 1516 17在小伸长时，拉伸应变通常以单位长度的伸长来定义。
应变：。
：为材料的起始截面积。
当材料发生较大形变时，上式计算的应力与材料的真实应力会发生较大的偏差，这时正确计算应力应该以真实截面积真应力：相应地可提出真应变的定义，如果材料在某一时刻长度从+dl i，则真应变为:真应变：对于理想的弹性团体，应力与应变关系服从虎克定律，25简单拉伸时的杨氏模量：在简单剪切的情况下，材料受到的力F 是与截面相平行的大小相等、方向相反的两个力。
在这剪切力作用下，材料将发生偏斜，偏斜角的正切定义为切应变。
当切应变足够小时，。
相应地，材料的剪切应力为：剪切模量：θγ≈切应变：剪切位移S ，剪切角θ，剪切面间距d体积模量：必须注意的是，试样宽度和厚度在拉伸过程中是随试样的伸长屈服强度断裂强度Polymers with different properties增强途径增强机理：活性粒子吸附大分子，形成链间物理交联，活性粒子起物理交联点的作用。
惰性填料怎么办？例：PVC+CaCO，PP+滑石粉glassy fiber+polyester增强机理：纤维作为骨架帮助基体承担载荷。
Carbon fiber弯曲模量：增强机理：热致液晶中的液晶棒状分子在共混物中形成微纤结构而到增强作用。
由于微纤结构是加工过程中由液晶棒状分子在共混无物基体中就地形成的，故称做“原位”复合增强。
Charpy试验IZOD试验40补充材料：聚合物的韧性与增韧-----冲击强度Impact strength——是衡量材料韧性的一种指标高速拉伸试验测量材料冲击强度的依据。
功能高分子05第2章吸附性高分子材料PPT
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。
第七章吸附性高分子材料
二、阳离子型吸附树脂
1.强酸型阳离子交换树脂
强酸型阳离子交换树脂绝大多数为聚苯乙烯系骨架，通常采 用悬浮聚合法合成树脂，然后磺化接上磺酸基为交换基团。
2.弱酸型阳离子交换树脂
弱酸型阳离子交换树脂大多为聚丙烯酸系骨架，因此可用带 有功能基的单体直接聚合而成。
三、阴离子型吸附树脂
1.强碱型阴离子交换树脂
2.弱碱型阴离子交换树脂
凝胶型离子交换树脂在使用中会产生“中毒”现象。所谓的中 毒是指其在使用了一段时间后，会失去离子交换功能现象。研 究表明，这是由于苯乙烯与二乙烯基苯的共聚特性造成的。在 共聚过程中，二乙烯基苯的自聚速率大于与苯乙烯共聚，因此 在聚合初期，进入共聚物的二乙烯基苯单元比例较高，而聚合 后期，二乙烯基苯单体已基本消耗完，反应主要为苯乙烯的自 聚。结果，球状树脂内部的交联密度不同，外疏内密。在离子 交换树脂使用中，体积较大的离子扩散进入树脂内部。而在再 生时，由于外疏内密的结构，较大离子会卡在分子间隙中，不 易与可移动离子发生交换，最终失去交换功能，造成树脂“中 毒”现象。大孔型离子交换树脂不存在外疏内密的结构，从而 克服了中毒现象
高分子螯合树脂的骨架上连接有能够对金属离子进行配位的 螯合功能基，对多种金属离子具有选择性螯合作用，因此这 类吸附树脂对各种金属离子有浓缩和富集作用，因此这种树
脂可以广泛用于分析检测、污染治理、环境保护和工业生产。
螯合基团是一类含有多个配位原子的功能基团，目前最
常见的配位原子都是具有给电子性质的第ⅤA到第ⅦA族元素，
β-二酮结构是指两个羰基之间间隔一个饱和碳原子的化 学结构，其中羰基氧作为配位原子。
3.含羧酸型螯合树脂
羧基中含有两种氧原子，一个处在羟基上，另外一个处 在羧基上，两种氧原子在配位反应时作用不同，羟基氧
吸附性高分子材料ppt..
O OH
OH
CH2OH
O
水解
NaOH
O
OH
O
CH2 n-2 OH
CH
y
CH2
CH COONa
中和
x
湿 脂干料
纤维素接枝共聚反应过程
淀 区 别 与 优 联 点 共 同 点
粉
系
纤维素系 抗霉解性优
合成系 工艺简单，吸水、
价格低廉、生物降解性能好 缺 点
合成工艺复杂，易腐败，耐热性不佳，吸水后 保 水 能 力 强 吸 水 速 凝胶强度低，长期保水性差，耐水解性较差。 度较快耐水解、吸
二、活性碳纤维
概述
活性碳纤维是以高聚物为原料，经高温碳化和活化而制成的 一种纤维状高效吸附分离材料。 一般根据原料的名称分类和命名，例如：以聚丙烯腈为原料 制得的称为聚丙烯腈活性碳纤维等。 活性碳纤维的制备工艺可概括为预处理、碳化和活化三个 主要阶段。
特性与应用（Properties and application）
高吸水性树脂
高吸油性树脂
一、吸附树脂
概述(Summary)
吸附树脂是一类多孔性的、高度交联的高分子共
聚物，亦称为高分子吸附剂。
吸附树脂具有多孔结构，其外观为球形颗粒，颗
粒内部由众多微球堆积、连接在一起。正是这种多孔
结构赋予吸附树脂优良的吸附性能。
制备（Preparation）
吸附树脂的制备技术主要包括成球和致孔两方面。
交 联 点
（内）
吸水树脂的离子型网络
随着吸水量的增大，网络内外的渗透压差趋向于零；而网络 扩张的同时，其弹性收缩力也在增加，逐渐抵消阴离子的静电 排斥，最终达到吸水平衡。
吸水剂微球吸水过程的体积变化示意图
高分子吸附材料
高分子吸附材料
高分子吸附材料是一类具有高吸附性能的材料，广泛应用于环境保护、能源开发、化工等领域。
它们具有大的比表面积、丰富的表面官能团以及良好的机械性能，能够高效地吸附和分离目标物质。
在环境治理和资源回收利用等方面具有重要的应用前景。
首先，高分子吸附材料在环境保护方面发挥着重要作用。
例如，通过改性的高
分子吸附材料可以高效去除水中的重金属离子、有机污染物等有害物质，净化水质。
同时，高分子吸附材料还可用于大气污染物的捕集和处理，对减少环境污染具有积极的意义。
其次，高分子吸附材料在能源开发领域也有着重要应用。
例如，通过改性的高
分子吸附材料可以高效地吸附和分离天然气中的杂质，提高天然气的纯度，满足工业生产和生活用气的需求。
同时，高分子吸附材料还可用于油气田开发中的气体分离和提纯，提高资源利用效率。
此外，高分子吸附材料在化工领域也具有广泛的应用前景。
例如，高分子吸附
材料可以用于有机溶剂的回收，提高溶剂利用率，降低生产成本。
同时，高分子吸附材料还可用于有机物的分离和纯化，满足不同化工生产过程中的需求。
总的来说，高分子吸附材料作为一种新型的功能材料，具有广阔的应用前景。
随着科学技术的不断发展，高分子吸附材料的研究和应用将会得到进一步的推广和深化，为环境保护、能源开发和化工领域的发展做出更大的贡献。
希望通过不断的创新和探索，能够开发出更多性能优良的高分子吸附材料，推动相关领域的可持续发展。
8.吸附性高分子材料
在苯环上引入不同极性官能团，可得到中等极性、弱极性和强极 性的树脂；
引入酸或碱性官能团，可得到离子型吸附树脂
（2）中等极性吸附树脂：
含酯基的吸附树脂。 其表面兼有疏水和亲水两部分，既可由极性溶剂中吸附非 极性物质，又可由非极性溶液中吸附极性物质。
如聚乙烯醇、聚丙烯酰胺型树脂等
聚甲基丙烯酸-双甲基丙烯酸乙二酯交联吸附树脂（中等极性 吸附树脂）
常用离子交换树脂对一些离子的选择性顺序：
苯乙烯系强酸性阳离子交换树脂： Fe3+＞ Al3+＞ Ca2+＞ Na+ Tl+＞ Ag+＞ Cs+＞ Rb+＞ K+＞ NH4+＞ Na+＞ H+＞ Li+ Ba2+＞ Pb2+＞ Sr2+＞ Ca2+＞ Ni2+＞ Cd2+＞ Cu2+＞ Co2+＞ Zn2+ ＞ Mg2+＞ Mn2+ 丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂： H+＞ Fe3+＞ Al3+＞ Ca2+＞ Mg2+＞ K+＞ Na+ 苯乙烯系强碱性阴离子交换树脂： SO42-＞ NO3-＞ Cl-＞ OH-＞ F-＞ HCO3-＞ HSiO3苯乙烯系弱碱性阴离子交换树脂： OH-＞ SO42-＞ NO3-＞ Cl-＞ HCO3-＞ HSiO3-
7）海洋资源利用 溴、镁等元素
海水淡化；从海洋生物中提取碘、
四、高分子螯合树脂
1. 螯合树脂概念 螯合树脂（chelate resins ）：一类能与金属离子形成多配 位络合物的交联功能高分子材料
吸附型高分子
吸附型高分子林苏娟 04300056 随着科学研究和生产技术的不断发展，吸附性高分子材料正迅速进入人们的生产和生活领域中，目前已经成为重要的有机功能材料之一。
吸附性高分子材料主要是指那些对某些特定离子或分子有选择性亲和作用的高分子材料。
（一）分类[1]根据吸附性高分子材料的性质和用途,可将其分为以下几类：(1) 非离子型高分子吸附树脂:对该材料非极性和弱极性有机物具有特殊的吸附作用，主要应用于分析化学和环境保护领域中，用于吸附和分离处在气相和液相(主要是水相) 中的有机分子。
(2) 亲水性高分子吸水剂：具有亲水性分子结构，可以被水以较大倍数溶胀，广泛用于土壤保湿和生理卫生用品等方面。
(3) 金属阳离子配位型吸附剂：这种高分子材料的骨架上带有配位原子或配位基团，能与特定金属离子进行络合反应，生成配位键而结合。
这种材料也称为高分子螯合剂，多用于吸附和分离水相中的各种金属离子。
(4) 离子型高分子吸附树脂：当高分子骨架中含有某些酸性或碱性基团时，在溶液中解离后具有与一些阳离子或阴离子相互以静电引力生成盐的趋势，因而产生吸附作用。
最常见的有各种离子交换树脂，它们被广泛地用来富集和分离各种阴离子和阳离子。
根据使用条件和外观形态，吸附性高分子材料主要分为以下4 类：(1) 微孔型吸附树脂：外观呈颗粒状，在干燥状态下树脂内的微孔很小，当作为吸附剂使用时，必须用一定溶剂进行溶胀，溶胀后树脂的三维网状结构被扩展，内部空间被溶剂填充形成凝胶，因此也称为凝胶型树脂。
(2) 大孔型吸附树脂：特点是在干燥状态下树脂内部就有较高的孔隙率、大量的孔洞和较大的孔径。
这种树脂不仅可以在溶胀状态下使用，也可在非溶胀状态下使用。
因这种树脂具有足够的比表面积，其孔洞是永久性的。
(3) 米花状吸附树脂：外观为白色透明颗粒，具有多孔性、不溶解性和较低的体积密度。
由于这种树脂在大多数溶剂中不溶解不溶胀，因此，只能在非溶胀的条件下使用，树脂中存在的微孔可允许小分子通过。
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。
吸附分离高分子材料课件
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 优点：
交联密度均匀 孔结构分散性好
2、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
提高吸附容量
大量微孔
成孔技术
孔的形成及孔径大小
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，比表面积>1000m2/g
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
（1）聚苯乙烯型
水
甜叶菊
FeSO4絮凝
过滤 AB-8吸附 废水
70%
浓缩 大孔阴离子交换树脂
乙 醇
大孔阳离子交换树脂
干燥 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。
无机小分子的 半径<1nm
➢ 在水中会溶胀成凝胶状，并呈现大分子链的间隙孔，2-4nm
➢ 无水状态分子链紧缩，体积缩小，无机小分子无法通过
➢ 在干燥条件下或油类中将丧失离子交换功能。
高分子材料的吸附性能研究
高分子材料的吸附性能研究下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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按聚合物骨架，对以下几种吸附树脂作简要说明：
一、聚苯乙烯-二乙烯苯交联吸附树脂
包括苯乙烯均聚物和以苯乙烯为主要成分的共 聚物。这种树脂具有硅胶、活性炭、沸石等无机吸 附材料的多孔性和表面吸附性，连同其他合成多孔 性非离子树脂一起，被统称为合成吸附剂。
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1.聚苯乙烯型吸附树脂的结构特点与性质
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
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1.聚苯乙烯型吸附树脂的结构特点与性质
（1）树脂的微观结构
在水溶液中用悬浮聚合法制备得到的聚苯乙烯型吸附树 脂外观多数是白色或浅黄色球状颗粒。主要有微孔型和大孔 型两种。
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三、聚合物化学结构与吸附性能之间的关系
2.聚合物的链结构和超分子结构
链结构和超分子结构影响聚合物分子间的作用力，从而影 响聚合物的溶解度、机械性能。
3.吸附树脂的宏观结构
宏观结构主要影响吸附剂的吸附量、机械强度和吸附速 度等性能。
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四、影响吸附树脂性能的外部因素
1.温度因素 对大多数物质面言，在高温下分子的活动能力增强，因
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研究内容
7.1吸附性高分子材料概述 7.2非离子型吸附树脂 7.3高分子螯合树脂 7.4离子型高分子吸附材料 7.5高吸水性高分子材料
7.6天然有机吸附简介
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7.1吸附性高分子材料概述
一、吸附性高分子材料的定义和分类
定义:指哪些对某些特定离子或分子有选择性亲 和作用，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。
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一、吸附性高分子材料的定义和分类
根据性质与用途可以划分为： （1）非离子型吸附树脂 这种树脂中不含有特殊的 离子和官能团，吸附主要依靠分子间的范德华力。 （2）吸水性高分子吸附剂 具有亲水性网状分子结 构，并可以被水以较大倍数溶胀，因此具有较大吸 收和保持水分的能力。
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一、吸附性高分子材料的定义和分类
（4）被吸附物质的脱吸附 有热脱附法和溶剂脱附法。
（5）吸附介质的溶胀剂和作用介质 常用的溶胀剂为甲苯等芳香型结构的溶剂。
非溶胀多为低级醇或非极性的脂肪烃。
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2.聚苯乙烯型吸附树脂的合成
合成通常分为两个步骤： 一是通过自由基聚合反应制备苯乙烯和二乙烯苯（DVB） 的共聚物球粒，在这一步骤中要注意控制共聚物结构的均 匀性，控制球粒粒径的大小，大孔树脂的形成也是在这一 步骤完成的； 二是向共聚物球粒上引入可离子化的功能基团，包括阳离 子和阴离子，在功能基的引入过程中要注意保证高分子载 体的稳定性和功能基分布的均匀性。
（3）金属阳离子配位型吸附剂 骨架上带有配位 原子或者配位基团，能够对特定金属离子进行络合 反应，两者间生成配位键而结合，因此对多种过滤 金属有吸附和富集作用。
（4）离子型吸附树脂 骨架中含有某些酸性或者 碱性基团，在溶液中解离后分别具有与阳离子或阴 离子相互以静电引力生成盐而结合的趋势。
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二、吸附性高分子材料的结构及制备方法
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二、吸附性高分子材料的结构及制备方法
2.大孔型吸附树脂
其在干燥状态时树脂内部就有较高的孔隙率和较大的孔 径，这种吸附树脂不仅可以在溶胀状态下使用，而且在干 燥下也能使用。
悬浮聚合法制备。与微孔型树脂的区别是：在聚合过程 中加入更多的交联剂，同时加入一定量的能溶解单体的惰 性溶剂作为单体衡量吸附树脂性能和区分其应用领域的重要参数
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1.聚苯乙烯型吸附树脂的结构特点与性质
（3）树脂的极性特征 未经结构改造的吸附树脂为非极性吸附剂，主
要用于水溶液或空气中有机成分的吸附和富集，其 吸附机理是通过被吸附物质的疏水基与吸附剂的疏 水表面相互作用产生吸附。
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1.聚苯乙烯型吸附树脂的结构特点与性质
二、吸附性高分子材料的结构及制备方法
3.米花型吸附树脂
外观形状为白色不透明颗粒，由于类似膨化的米花而得名。 这种树脂具有多孔性、不溶解性和较低的体积密度，特别是这 种树脂在大多数溶剂中不溶解、不溶胀，因此只能在非溶胀条 件下使用。本体聚合法制备，交联剂的加入量为0.1%~0.5之 间。
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二、吸附性高分子材料的结构及制备方法
此吸附剂的吸附量和吸附力与温度成反比。利用这一性质， 可以通过加热来脱除被吸附物质，使高分子吸附剂获得再生 。 2.树脂周围介质的影响
这里的介质是除了被吸附物质之外，存在于吸附周围的 大量其他不应被吸附的物质，其中主要是一些液体溶剂和气 体物质。 3.其他影响因素
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7.2非离子型吸附树脂
非离子型吸附树脂：指在分子结构中不包含离子 性基团，主要依靠分子间范德华力进行吸附的分 子树脂。
二、聚甲基丙烯酸-双甲基丙烯酸乙二酯交联体吸 附树脂
该分子中含有酯键，是中极性吸附剂，经过结构改造引入 羟基性基团的该类树脂也可作为强极性吸附剂。
吸附性高分子材料主要是由单体和交联剂通过共聚反应合成， 形成具有一定交联度的三维网叛状聚合物。
根据其使用条件和外观形态主要分为以下四大类：
1.微孔型吸附树脂
该树脂外观呈颗粒状，在干燥状态下树脂内的微孔很小， 也很少，因此作为吸附剂使用时必须用一定溶剂进行溶胀， 溶胀后树脂的三维网状结构被扩展，内部空间被溶剂填充形 成凝胶，因此也称为凝胶型吸附树脂。用悬浮聚合法制备。
能作为高分子螯合剂。 （2）功能基团的影响
如聚合物链上连接强酸性基团，解离后的高分子酸根能够 与阳离子结合成盐，具有阳离子交换和吸附能力；反之，连接 季铵基团，可以与阴离子结合，具有阴离子交换能力。 （3）分子极性的影响
如非极性树脂适合于从极性溶剂中吸附非极性有机物，反 之极性树脂适合于从非极性溶剂中吸附极性有机物。
4.交联大网状吸附树脂
是三维交联的网状聚合物，主要是在线型聚合 物的基础上，加入交联剂进行交联反应制备的。这 树脂的主要缺点是机械稳定性差，使用受到一定限 制。
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三、聚合物化学结构与吸附性能之间的关系
1.化学组成与功能基团
（1）元素组成的影响 如聚合物分子中的配位原子，便具有潜在的络合能力，有可