第九章吸附树脂
《吸附树脂及其应用》课件
反向悬浮聚合制备法
总结词
在反向悬浮聚合制备法中，单体和分散剂的混合物被分散在水中，而不是水被分散在单 体中。
详细描述
与悬浮聚合制备法不同的是，反向悬浮聚合制备法中，单体和分散剂的混合物被分散在 水中，而不是水被分散在单体中。这种制备方法需要使用大量的分散剂和搅拌设备，以 使单体颗粒更加均匀地分散在水中。聚合反应完成后，得到的吸附树脂颗粒可以直接用
吸附分离技术的创新
新型吸附分离技术如膜吸附、光热吸附等逐渐应用于实际生产中，提高了吸附分 离效率和效果。
吸附树脂的性能优化
01
吸附剂性能的改进
通过改进吸附剂的孔结构、表面性质等，提高其 吸附容量、选择性及动力学性能。
02
复合型吸附剂的开发
将不同材料的优点结合，开发出具有优异性能的 复合型吸附剂。
环境友好型吸附树脂的开发
低毒或无毒的合成方法
研究开发低毒或无毒的合成方法，降低吸附树脂对环境的污 染。
可生物降解的吸附树脂
研究开发可生物降解的吸附树脂，使其在使用后能够被微生 物分解，减少对环境的长期影响。
吸附树脂在实际应用中的挑战与解决方案
应对复杂物料的挑战
在实际应用中，吸附树脂常常需要处理复杂的物料体系，如高浓度、高温、高粘度等。为应对这些挑 战，需要开发出具有更强适应性的吸附树脂。
《吸附树脂及其应用 》ppt课件
目录
• 吸附树脂简介 • 吸附树脂的制备方法 • 吸附树脂的应用领域 • 吸附树脂的性能表征 • 吸附树脂的未来发展与挑战
01
吸附树脂简介
吸附树脂的定义
吸附树脂是一种具有特定孔结构和吸附性能的高分子材 料，通常由聚合物或共聚物通过交联、溶胀或悬浮聚合 等方法制成。
吸附树脂和螯合树脂课件
在医药领域，螯合树脂可用于药 物的分离和纯化，以及放射性药 物的制备和治疗。
03
吸附树脂与螯合树脂的比较
结构特点比较
吸附树脂
通常由聚合物骨架和活性基团组 成，具有较大的比表面积和孔容 ，能够通过物理吸附作用吸附目 标物质。
吸附树脂和螯合树脂课件
目录
CONTENTS
• 吸附树脂概述 • 螯合树脂概述 • 吸附树脂与螯合树脂的比较 • 吸附树脂制备方法 • 螯合树脂制备方法 • 吸附树脂与螯合树脂的发展趋势与展望
01
吸附树脂概述
吸附树脂的定义
吸附树脂是一种具有特定孔结构和吸附性能 的高分子材料，能够通过物理或化学作用吸 附目标物质。
总结词
将单体、引发剂、乳化剂等原料混合， 通过乳化作用形成乳液，再进行聚合反 应。
VS
详细描述
乳液聚合制备方法是将单体、引发剂、乳 化剂等原料混合，通过乳化作用形成乳液 ，再进行聚合反应。此方法制备的吸附树 脂具有孔径均匀、比表面积大、吸附性能 优异等特点，适用于对低浓度离子的吸附 。
05
螯合树脂制备方法
它通常具有多孔结构，比表面积大，能够提 供大量的吸附位点。
吸附树脂可以通过不同的合成方法获得，如 悬浮聚合、乳液聚合等。
吸附树脂的分类
01
02
03
根据孔径大小
可分为微孔树脂、介孔树 脂和大孔树脂。
根据功能基团
可分为阴离子交换树脂、 阳离子交换树脂和非离子 交换树脂。
根据应用领域
可分为工业级吸附树脂、 食品级吸附树脂和医药级 吸附树脂。
离子交换法通常是将具有离子交换功能的活性基团与高分子化合物结合，通过离子交换反应将活性基 团固定在高分子化合物上，从而得到螯合树脂。该方法制备的螯合树脂具有较高的选择性和吸附容量 ，尤其适用于对特定离子的吸附和分离。
吸附树脂及其应用
4.2 吸附树脂在食品防腐剂分析中的应用
己二烯酸(山梨酸)是目前广泛使用的食 2,4 - 己二烯酸 (山梨酸 )是目前广泛使用的 食 品防腐剂之一 利用气相色谱法、 之一。 品防腐剂 之一 。 利用气相色谱法 、 高效液相色谱 法和分光光度法, 法和分光光度法 ,来测定食品中痕量山梨酸方法已 有许多报道。光度法的测定原理是基于氧化剂 将山梨酸氧化成丙二醛, K2Cr2O7 将山梨酸氧化成丙二醛 , 再与硫代巴比妥 酸反应,形成一种红色物质。 酸反应,形成一种红色物质。 用 K2Cr2O7 - 硫代巴比妥酸光度法定食品中痕 量 , 2,4-己二烯酸时,可用吸附树脂 GDX-502微型 己二烯酸时, 可用吸附树脂 GDX-502微型 消除醇、 柱消除醇、醛、酮、酯和糖对测定的干扰 。
5、极性相近原则
和通常的吸附规律一样， 和通常的吸附规律一样 ， 极性树脂较易吸附 极性物质，非极性树脂较易吸附非极性物质。 极性物质，非极性树脂较易吸附非极性物质。
6、形成氢键或电子转移络合物
如果树脂上的基团与吸附质分子之间可形成 氢键或电子转移络合物， 则有强的吸附作用 强的吸附作用， 氢键或电子转移络合物 ， 则有 强的吸附作用 ， 此 时的吸附力主要为化学力 化学力（ 时的吸附力主要为 化学力 （ 氢键及电荷转移为弱 化学力） 化学力）。
吸附树脂的特点和作用
树脂本身由于依靠它和被吸附的分子（ 树脂本身由于依靠它和被吸附的分子 （ 吸附 之间的范德华力 氢键作用， 具有吸附性 范德华力和 吸附性， 质 ） 之间的 范德华力 和 氢键作用 ， 具有 吸附性 ， 很高的 又因具有网状结构和很高 比表面积， 而有筛选 又因具有网状结构和 很高 的 比表面积 ， 而有 筛选 性能， 能从溶液中有选择地吸附有机物质， 性能 ， 能从溶液中有选择地吸附有机物质 ， 使有 机化合物根据吸附力及其分子量大小可以经一定 溶剂洗脱而分开， 达到分离 纯化、 除杂、 分离、 溶剂洗脱而分开 ， 达到 分离 、 纯化 、 除杂 、 浓缩 等不同目的。 等不同目的。 吸附树脂的特点 容易再生， 可反复使用。 特点是 吸附树脂的 特点 是 容易再生 ， 可反复使用 。 其他不同之处在于， 其他不同之处在于 ， 吸附树脂的化学结构和物理 结构可以较容易地人为控制， 结构可以较容易地人为控制 ， 根据不同需要可合 成出结构和性能不同的树脂， 因此， 成出结构和性能不同的树脂 ， 因此 ， 吸附树脂品 种多，应用范围广。 种多，应用范围广。
第九章吸附树脂PPT课件
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第九章 吸附分离功能高分子材料
（2）按树脂的物理结构分类 按其物理结构的不同，可将离子交换树脂分为凝
胶型、大孔型和载体型三类。图3—2是这些树脂结构 的示意图。
图3—2 精不选同pp物t课理件结202构1 离子交换树脂的模型
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第九章 吸附分离功能高分子材料
1）凝胶型离子交换树脂 凡外观透明、具有均相高分子凝胶结构的离子交
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第九章 吸附分离功能高分子材料
3.3.2 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
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， 通常按其化学结构分为以下几类。 （1）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 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。
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第九章 吸附分离功能高分子材料
此后，Dow化学公司的 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了工业化； Rohm & Hass公司的Kunin等人则进一步研制了强碱 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。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。
第九章 吸附分离功能高分子材料
3.1 概述
3.1.1 吸附分离功能高分子的发展简史 吸附分离功能高分子主要包括离子交换树脂和吸
附树脂。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。但由于高分子分离膜在材料形 式、分离原理和应用领域有其特殊性，因此将单独详
吸附树脂应用实验方法简介
吸附树脂应用实验方法简介吸附树脂是一类人工合成的,具有多孔网状结构和表面活性的高分子材料。
它一般是不带有功能基或带有某种极性基团。
通常含不有能简单的按化学计量精确计算的化学功能基团。
外观为直径不到一毫米的珠体，有白色，棕色，黑色，淡黄色的。
它耐酸碱，可在150摄氏度以下使用为不溶,不熔的热固性材料。
他能与外界物质，特别是溶液中的物质进行可逆吸附-解吸过程。
它用于工业废水去处有机物，分离提取药物，血斑清除毒物。
作为药物，农药，催化剂，酶的载体，还可用于胶渗透色谱分离高聚物，气体净化等。
它的优点是：物理化学稳定性高，吸附选择性独特，不受无机物存在的影响，再生简便，使用寿命唱；缺点是他的选择吸附性差，受流速和浓度的影响大。
吸附树脂（以下箭称为树脂）应用实验方法与一般离子交换树脂相似，只是洗脱再生多采用有机溶剂，且流速太慢。
一般采用玻璃离子交换柱进行操作。
一 吸附柱的选择：一般选用直径10~25mm ，柱长600~1500mm ，柱长径比为60左右的交换柱为宜。
二 预处理1．湿筛选：一般工业生产的吸附剂粒径范围大多为20~60目或0.3~1.0mm 。
根据实验需要可用分样筛取不同粒径范围的珠体进行研究。
2．浸液：买来得树脂或经筛选后的用水或甲醇或乙醇等有机溶剂浸泡充分溶胀，有时可适当加热浸泡以清除杂质。
3．浆柱：一般填装高度为柱高的2/3，装柱前于柱内倒入半柱水。
树脂进柱后水量过多可从底部放出，装柱过程应保持液面高于树脂面20mm 以上。
4．反洗：在使树脂维持50%膨胀的流速下进行反洗，持续至少10分钟，直到去处异味，赶出气泡，流出液澄清。
使树脂在柱内沉降至液面高出20~30mm 为止并在以后操作中保持树脂层上液位的高度。
5．净化：一般在柱中按如下次序进行净化处理：次序物料 用量 流速 备注 1 水 2-5BV 4-6SVBV 树脂床体积 2 20%NaOH2BV 4-6SV 3 水 2-5Fry 4-6SV SV 为空速，即单位体积树脂在单位时间内4 5%HCl 2BV 4-6SV 通过液体的体积5水 2-5BV 4-6SV严格的实验室可在索豕提取器中以有机溶剂提取，常用的溶剂有石油醚，甲醇，乙醇，丙酮等6 甲醇或乙醇 2-4BV 4-6SV7 水 4-6BV 4-6SV三吸附：吸附操作自上下（或自下而上），可采用不同流速，以选取最佳条件，一般流速SV 2-8。
第九章吸附法
机理不同： 离交法－静电引力吸附； 吸附法－范德华引力吸附。
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（2）大孔树脂吸附剂结构与类型
按骨架极性： 非极性（苯乙烯-二乙烯苯） 中等极性（甲基丙烯酸酯） 极性 (硫氧基、酰胺、N-O基、磺酸基)
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（3）大孔树脂吸附剂吸附条件选择
将吸附剂填装在玻璃 或不锈钢管中，构成层析 柱，层析时欲分离的样品 自柱顶加入，当样品溶液 全部流入吸附层析柱后， 再加入溶剂冲洗。冲洗的 过程称为洗脱，加入的溶 剂称为洗脱剂。
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26
1、上样和洗脱
样品体积一般应小于床体积的1/2 。 待样品液的液面流到固定相表面时，开始冼脱立即进行 分级收集(按体积或时间分管收集)。
CED=δ2=E/V
E—摩尔内能；V—摩尔体积
分子结构越相似，就越接近 两个物质溶解度参数的数值接近时，有利于互相溶
解。
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大孔吸附剂解吸条件
溶剂的溶解度参数和聚合物的溶解度参数接近时， 溶剂愈易溶胀聚合物。 （洗 聚）
聚苯乙烯等聚合物的溶解度参数约为18.4
溶剂 丁酮 丙酮 丁醇 丙醇 乙醇 甲醇 水 δ 19.0 20.4 23.3 24.3 2互溶） ：
非极性吸附剂从极性溶剂中吸附非极性物质 高极性吸附剂从非极性溶剂中吸附极性物质 中等极性吸附剂对两种情况均有吸附能力 孔径与比表面（孔径6倍于分子直径）
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非极性吸附剂
中等极性吸附剂 中等非极性吸附剂
吸附法提取的生化物质大多是弱极性或 非极性，一般选非极性或中等极性。
一、 吸附法概述
吸附：利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有
选择吸附的能力，使其富集在吸附剂表面， 而从混合物中的分离的过程。
吸附树脂的作用
吸附树脂的作用
吸附树脂是一种具有高度孔隙结构和表面活性的固体材料，它能够吸附和去除溶液中的特定物质。
吸附树脂在多个领域中有广泛的应用，包括水处理、食品加工、制药、化学工业等。
吸附树脂的主要作用包括以下几个方面：
1. 分离和去除杂质：吸附树脂可以通过吸附作用，将溶液中的杂质、有机物、重金属离子等物质捕捉并分离出来。
树脂的表面具有吸附活性位点，能够与目标物质发生吸附作用，使其从溶液中被固定在树脂上。
2. 提纯和浓缩物质：吸附树脂可以选择性地吸附特定物质，从而实现对混合物的分离和提纯。
例如，吸附树脂可以用于从水中去除重金属离子、色素或有机污染物，从食品中去除有害物质，或从药物中提纯活性成分。
3. 催化反应：某些吸附树脂具有催化活性，可以加速特定化学反应的进行。
这种树脂被称为催化吸附树脂。
它们可
以在吸附的同时，促进反应底物的转化，提高反应速率和选择性。
4. 调节溶液的pH和离子平衡：一些吸附树脂具有特定的酸碱性质，可以吸附或释放氢离子（H^+）或氢氧根离子（OH^-），从而调节溶液的pH值。
这对于调节溶液的酸碱平衡、稳定反应条件非常有用。
总而言之，吸附树脂通过其高度孔隙结构和表面活性，能够选择性地吸附目标物质，并在许多应用中发挥分离、去除、提纯和催化等重要作用。
吸附树脂PPT课件
第九章 吸附分离功能高分子材料
各类离子交换树脂的具体编号为： 001—099 强酸型阳离子交换树脂 100—199 弱酸型阳离子交换树脂
200—299 强碱型阴离子交换树脂 300—399 弱碱型阴离子交换树脂 400—499 螯合型离子交换树脂 500—599 两性型离子交换树脂 600—699 氧化还原型离子交换树脂
换树脂统称为凝胶型离子交换树脂。这类树脂表面光 滑，球粒内部没有大的毛细孔。在水中会溶胀成凝胶
状，并呈现大分子链的间隙孔。大分子链之间的间隙
约为2～4nm。一般无机小分子的半径在1nm以下，因 此可自由地通过离子交换树脂内大分子链的间隙。在
无水状态下，凝胶型离子交换树脂的分子链紧缩，体
积缩小，无机小分子无法通过。所以，这类离子交换 树脂在干燥条件下或油类中将丧失离子交换功能。
第九章 吸附分离功能高分子材料
阳离子交换树脂可进一步分为强酸型、中酸型和 弱酸型三种。如R—SO3H为强酸型，R—PO(OH)2为
中酸型，R—COOH为弱酸型。习惯上，一般将中酸 型和弱酸型统称为弱酸型。
阴离子交换树脂又可分为强碱型和弱碱型两种。 如R3—NCl为强碱型，R—NH2、R—NR’H和，R— NR”2为弱碱型。
第3页，共121页。
第九章 吸附分离功能高分子材料
此后，Dow化学公司的 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了工业化； Rohm & Hass公司的Kunin等人则进一步研制了强碱 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。这些离子交换树脂除应用于水的脱盐精制
第18页，共121页。
第九章 吸附分离功能高分子材料
（2）按树脂的物理结构分类
第九章吸附法
按化学结构分 有机吸附剂：活性炭、大孔树脂、聚酰胺等。 无机吸附剂：氧化铝、硅胶、羟基磷灰石等。
9
大孔树脂吸附剂
（1）什么是大孔树脂吸附法？ 将多孔的大孔树脂作为吸附剂，利用表面分子
与物质分子间范德华引力，把液相中物质吸附到吸 附树脂表面。
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◆大孔树脂吸附法与离子交换法的比较： 相同：骨架结构 区别：
3. 易挥发性物质，用热水或蒸汽解吸。 4. 流速（空间速度，线速度）洗脱液的流速务
必恰当控制。如果太快，洗脱物在两相中的 平衡过程不完全；如果太慢，洗脱物会扩散。 5. 树脂高径比（3:1）
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大孔吸附剂解吸条件
6. 洗脱pH： 弱酸性物质：吸附偏酸性(pH<pK)，洗脱碱性水溶液 弱碱性物质：吸附偏碱性(pH>pK)，洗脱酸性水溶液
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大孔树脂吸附剂吸附条件选择
2）无机盐的影响 促进作用 3）吸附pH
弱酸物质：pH<pK 弱碱物质：pH>pK （呈分子状态） 中性物质：pH无影响（不会电离）。
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（4）大孔吸附剂解吸条件
1） 选择洗脱剂原则 a. 洗脱剂应容易溶胀大孔树脂吸附剂。
溶质对聚合物的溶胀能力可用溶解度参数δ来表征。
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大孔吸附树脂的应用
1 生化制药方面的应用
抗生素分离纯化（再生容易、产品灰分少）：β-内酰胺类、 大环内酯类、氨基糖苷类、肽类、博莱霉素类、含氮杂环类 及其他新抗生素
维生素的提取纯化： VB12，VB2，VC 天然产物的分离：生物碱，黄酮，多糖，苷类 、红景天甙等 生化药物：酶, 氨基酸, 蛋白质, 肽,甾体
溶剂的解吸能力逐渐降低
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大孔吸附剂解吸条件
b. 洗脱剂对被吸附物有较大的溶解度。
吸附树脂的名词解释
吸附树脂的名词解释吸附树脂是一种含有特定功能基团的化学材料，它能够通过吸附作用从溶液中选择性地去除目标物质。
在这个过程中，树脂表面上的功能基团与目标物质之间发生作用，将其从溶液中固定下来，实现分离或纯化的目的。
吸附树脂广泛应用于许多领域，包括环境保护、食品工业、制药等，发挥着重要的作用。
吸附树脂的种类非常多样，常见的有离子交换树脂、大孔吸附树脂、特殊选择性吸附树脂等。
离子交换树脂是最为常见和广泛应用的一类吸附树脂，其主要通过树脂表面上的交换基团与目标物质中的离子发生交换反应，实现分离和纯化。
例如，对于含有大量金属离子的废水，使用具有阴离子交换功能的树脂，可以有效地去除这些金属离子，净化废水。
除了离子交换树脂，大孔吸附树脂也是应用非常广泛的一类。
大孔吸附树脂具有较大的孔径，能够吸附大分子化合物，如有机色素、有机溶剂等。
这类树脂具有较高的吸附能力和选择性，广泛应用于化学工业中的分离和纯化过程。
特殊选择性吸附树脂是根据目标物质的特殊性质，设计具有特定的吸附功能的树脂。
例如，用于去除苯醇类化合物的苯醇吸附树脂，能够高效地将溶液中的苯醇类化合物吸附下来，达到分离和净化的效果。
吸附树脂的这种选择性是通过树脂表面的功能基团与目标物质之间的特定作用来实现的。
吸附树脂的选择和应用需要根据具体的目标物质和应用需求来进行。
对于不同的目标物质，我们可以选择具有适当性能和功能基团的吸附树脂来实现分离和纯化。
此外，为了提高吸附效果，还可以通过调节操作条件、选择合适的溶剂或溶液pH值等方式来优化吸附过程。
吸附树脂广泛应用于水处理、食品工业、制药等众多领域。
在水处理方面，吸附树脂可以去除水中的有害物质和重金属离子，提高水质。
在食品工业中，吸附树脂可用于去除色素、味道和有机物质，提高产品的品质。
在制药行业，吸附树脂可用于药物纯化、分离和富集。
总之，吸附树脂是一种功能强大的化学材料，通过与目标物质之间的相互作用实现对其的选择性吸附。
吸附树脂论文
摘要吸附树脂其主要特征大体与交换树脂相似，大多数以苯乙烯一二乙烯苯共聚物或甲基丙烯酸醋与适当非芳香族物交联而成，呈颗粒状，物理化学性能主要包括:空间结构和功能基性能。
因此，除具有耐热、耐酸碱、耐氧化、耐渗极性树脂也是具有特殊吸附性能的交换树脂。
吸附树脂的粒径对于物质的分离纯化非常重要。
细颗粒有更大的表面积,能提供更高的理论塔板数,以满足医药工业特别是天然产物的分离要求。
本文论述了有关吸附树脂的研究与开发状况,对吸附树脂的物理化学性质进行了简单的介绍,同时,着眼于当今时代发展的需求,分析并简要陈述了吸附树脂在天然产物分离,药物提取,水处理，水果加工处理,食品防腐处理,生物技术的开发与应用,举例对于树脂的各方面应用作了介绍。
综合本文，可以对吸附树脂有一定了解。
AbstractThe main features of adsorption and exchange resins generally similar, the majority or two vinyl benzene copolymer of styrene or methyl methacrylate vinegar and appropriate non-aromatic cross-linked material made of granular, physical and chemical properties include: space Structure and functional performance. Therefore, in addition to heat, acid and alkali resistance, oxidation resistance, but also has a special infiltration polar adsorption resin exchange resin. Resin particle size for material separation and purification is very important. Fine particles have more surface area, can provide a higher theoretical plate number, to meet the pharmaceutical industry in particular, requires the separation of natural products. This article discusses the research and development related to resin status, physical and chemical properties of resin was briefly introduced at the same time, focus on the development needs of the present era, analysis and a brief statement of the resin in the separation of natural products, drug extraction, water treatment, fruit processing, food preservation processing, development and application of biotechnology, for example, applications for all aspects of the resin introduced. Comprehensive article, you can have some understanding on the adsorption resin关键词：吸附树脂开发发展应用Key words:Adsorption Resin Development Application吸附树脂(adsorbent resin) 是一种特殊的大孔树脂，它以吸附为基本特征，大部分不具有功能基而没有任何交换中心，作用与水处理领域常用的吸附剂活性炭相似，可以再生。
吸附树脂主要成分
吸附树脂主要成分
吸附树脂是以吸附为特点，具有多孔立体结构的树脂吸附剂。
一
般由苯乙烯和二乙烯苯等单体，在水或有机溶剂中通过悬浮聚合或乳
液聚合而成。
其主要成分包括以下几种：
1. 高分子骨架：通常由苯乙烯和二乙烯苯等单体聚合而成，形成
具有多孔结构的高分子材料。
2. 功能基团：在高分子骨架上引入的特定功能基团，用于吸附目
标物质。
常见的功能基团包括羟基、氨基、羧基、磺酸基等。
3. 孔道结构：吸附树脂内部存在大量的微孔和中孔，提供了较大
的比表面积，有利于吸附物质的附着和扩散。
这些成分的组合和设计使得吸附树脂能够选择性地吸附各种有机、无机和生物分子，广泛应用于水处理、化学分离、环境保护、生物医药等领域。
具体的吸附树脂成分和结构会根据应用需求和制备方法而有所差异。
吸附树脂及其应用
3. 影响吸附性能的因素
吸附树脂的物理结构和化学结构对吸附性能 的影响表现在以下几个方面：
比表面积 孔径
形成氢键或 电子转移络合物
影响因素
孔容
极性相近原则
孔径分布
1、比表面积
在保证良好扩散的条件下，树脂的比表面积 越大，吸附量越高。
2、孔径
一般树脂的孔径越大，吸附质分子在孔内的 扩散速度就越大，越有利于达到吸附平衡，但是 ，孔径过大会降低比表面积。经验表明，当吸附 剂孔径与吸附质分子的直径比为6:1左右时，吸附 性能最佳。
4.4 大孔树脂在中药复方制备、精制工艺中 的应用
宓晓黎等将大孔吸附树脂提取分离技术应用于 降压胶囊的制备工艺,用非极性大孔吸附树脂法从 复方中提取有效成分,采用正交试验设计考察了最 佳吸附和解吸条件并进行了试验生产,结果表明, 大孔树脂法简化了工艺过程,缩短了生产周期 ,提 高了产物的纯度,更适于工业化生产,可替代原溶 剂提取沉淀工艺。 石林平等采用大孔吸附树脂提取桔梗、远志 、款冬花、甘草等的有效成分,制成复方桔梗止咳 滴丸,以薄层色谱法对桔梗、远志进行鉴别,采用 HPLC对甘草酸进行含量测定,结果表明改制剂工艺 稳定,质量可靠,具有剂量小、起效快、服用方便 等特点。
4.2 吸附树脂在食品防腐剂分析中的应用
2,4 -己二烯酸(山梨酸)是目前广泛使用的食 品防腐剂之一。利用气相色谱法、高效液相色谱 法和分光光度法,来测定食品中痕量山梨酸方法已 有许多报道。光度法的测定原理是基于氧化剂 K2Cr2O7 将山梨酸氧化成丙二醛,再与硫代巴比妥 酸反应,形成一种红色物质。 用K2Cr2O7 - 硫代巴比妥酸光度法定食品中痕 量, 2,4-己二烯酸时,可用吸附树脂 GDX-502微型 柱消除醇、醛、酮、酯和糖对测定的干扰 。
第九章吸附与离子交换
Langmuir假设：吸附剂表面均一，各处的吸附能相同；吸附 是单分子层的，当吸附剂表面为吸附质饱和时，其吸附量达到 最大值；在吸附剂表面上的各个吸附点间没有吸附质转移运动 ；达动态平衡状态时，吸附和脱附速度相等。
q qmk1c kc 1k1ce 1k1
1 1 1 q qmk1c qm
式中 q-平衡吸附量 c-液相平衡浓度 qm-与最大吸附量有关的常数； k1-与吸附能有关的常数。
一般工业吸附剂难于同时满足这八个方面 的要求，应根据不同的场合选用.
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（1）活性炭
• 活性炭是一种非极性吸附剂。 外观为暗黑色，由含炭为主的物质为原料，经高温炭 化和活化制得的疏水性吸附剂。
• 粒状(granular activated carboan, GAC) • 粉状(powder activated carboan, PAC)两种。 • 活性炭主要成分除碳外，还含有少量的氧、氢、硫等元
而减小，而活性炭的吸附容量却随着有机物在水 中溶解度的减少而增加，也即吸附量随有机物分 子量的增大而增加。 • 如活性炭对有机酸的吸附量按甲酸＜乙酸＜丙酸 ＜丁酸的次序而增加。 ②使液体表面自由能降低得越多的吸附质则越容 易被吸附。
（3）操作条件
①温度： 吸附是放热过程，低温有利于吸附。
②pH: pH值影响到溶质的存在状态(分子、离子、络合物)，
qecsce1 km q kce 1ce/cs
式中 cs—吸附质的饱和浓度； k—常数，与吸附剂和吸附质的相互作用能有关。
三、 吸附工艺和设备
间歇 式 操 作 方 式
将废水和吸附剂放在吸附池内进行搅拌 30min左右，然后静置沉淀，排除澄清液
固定床 (fixed bed)
连续式 移动床 moving bed
第九章 功能高分子
如聚丙烯酰胺侧链上的硫代缩胺基脲汞在光作用下 形成汞的有色络合物。
R N N
CH2 CH CONH Hg
S
C
N
NH R
R CH2 CH CONH Hg S C N N N H N R
八、电子聚合物
1、聚苯胺
在酸性条件和过氧化物存在下苯胺聚合成
O NH2 H+
n
PAn
聚苯胺具有较高的导电性
NH2
2、药物载体
药物载体含四类基团：药（D）、悬臂（S）、输 送基团（T）、使高分子溶解的基团（E）。
高分子链
S E E D D
T T
如聚乙烯醇和阿司匹林结合：
CH2 CH O O C O C O CH3 CH2 CH OH
n
m
七、光致变色高分子
对光进行传输、吸收、储存、转换的一类高分子材 料。 在高分子链上存在光色基团、当吸收一定波长的 光后发生颜色变化。
H3C OH
CH3
硫醇类
2 R SH R S S R + 2H+ + 2e-
CH2
CH
CH2CH NHCO( C H2)4CHCH 2CH2 SH SH
CH2SH
应用实例
头发中含有胱氨酸，与半胱氨酸存在以下相互转变：
HOOC CH NH2 CH2 S S CH2 CH NH2 COOH
胱氨酸
2HOOC CH NH2 CH2SH
CH2 CH CH2 CH N(CH2CH2OH)3
CH2Cl CH2 CH CH2 CH CH2 CH
CH2N+(CH2CH2OH)3Cl-
CH2
CH
两性离子
CH2 CH CH2 CH CH2 CH N(CH3)3 Cl
吸附树脂——精选推荐
吸附树脂摘要：吸附树脂是以吸附为特点，具有多孔立体结构的树脂吸附剂。
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。
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。
关键词：吸附树脂，选择吸附引言：吸附树脂又称高分子吸附剂，是一类多孔性的、高度交联的高分子共聚物，是最早的功能高分子材料。
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，多用来提取金属离子或处理有机污水，但作为选择性吸附树脂，分离有机混合物的的研究报道较少。
1、吸附树脂的定义吸附树脂又称聚合物吸附剂(Polymerad sorbents)，是指一类多孔性的、高度交联的高分子共聚物。
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。
吸附树脂与被吸附物质之间的作用主要是物理作用，如范德华力、偶极一偶极相互作用、氢键等较弱的作用力[1]。
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孔性，并具有较大的比表面积(主要指孔内的比表面积)。
在化学结构上有些不带任何功能基，有些则带不同极性的功能基。
2、吸附树脂的分类及特点高分子吸附剂的结构包括化学结构和物理结构。
在化学结构上有些不带任何功能基，有些则带不同极性的功能基;有些参与反应的单体不具有极性，有的则有较强极性。
按其化学结构的不同可分为以下几类:(1 )非极性吸附树脂，一般是指电荷分布均匀，在分子水平上不存在正负电荷相对集中的极性集团的树脂。
其不带任何功能基团，最适用从极性溶剂(如水)中吸附非极性物质。
目前工业生产和应用的非极性吸附剂均为有二乙烯苯(DVB)交联的聚苯乙烯大孔树脂，由于孔径和比表面积的不同，从而对吸附质的分子大小呈现出不同的选择性。
吸附树脂的吸附原理-概述说明以及解释
吸附树脂的吸附原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述吸附树脂是一种具有特殊吸附功能的固体材料，在科学研究、工业生产以及环境保护等领域有着广泛的应用。
它能通过物理吸附或化学吸附的方式，将溶液中的目标物质固定在其表面或孔隙中，从而实现目标物质的分离、纯化或浓缩。
吸附树脂具有多种类型和分类，常见的包括离子交换树脂、吸附树脂和固定相树脂等。
离子交换树脂可通过与离子交换产生化学反应或物理吸附来去除水中的离子，广泛应用于水处理、化学工程和生物制药等领域。
吸附树脂主要通过物理吸附将目标分子吸附在其孔隙中，例如，用于分离和纯化生物大分子、有机物和气体。
固定相树脂是一种用于液相和气相色谱分析的固定载体，通过吸附和分配，将混合物中的成分分离并作定量分析。
吸附树脂的吸附原理非常复杂，涉及到诸多物理现象和化学反应。
其中，物理吸附是指通过范德华力、氢键等非化学键力将目标分子吸附在树脂表面或孔隙中。
化学吸附则是指通过共价键或离子键形成化学键的方式将目标分子固定在树脂上。
吸附树脂的吸附能力主要与其表面性质、孔隙大小和分子之间的相互作用力有关。
本文将详细介绍吸附树脂的不同类型和分类，并重点探讨吸附树脂的吸附原理。
2.2和2.3部分将分别介绍吸附树脂的两种常见吸附原理，并结合实际案例进行说明。
最后，在结论部分，我们将总结吸附树脂的吸附原理，并展望其在未来的应用前景。
通过对吸附树脂的研究和应用，我们可以更好地理解吸附过程的机制，为相关领域的科学研究和工程实践提供有力支撑。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构部分应该介绍整篇文章的组织结构和内容安排，让读者可以清楚地了解整篇文章的框架。
可以涵盖以下内容：首先，简要介绍整篇文章的组织结构，例如由引言、正文和结论三个主要部分组成。
其次，对每个主要部分进行详细的说明。
引言部分可以简要介绍吸附树脂的背景和研究意义，并阐述吸附树脂的吸附原理是本文的重点。
正文部分可分为吸附树脂的定义和分类以及吸附树脂的吸附原理两个小节。
第九章 吸附法
亲和吸附
亲和吸附原理： 利用生物高分 子物质对某些 相对应物质具 有专一的识别 和可逆结合的 能力（亲和力） 来实现。
五、吸附剂
1. 吸附剂的要求
• • •
交换容量——结构（多孔、立体网状） 选择性——组成 稳定性——结构、组成
2. 吸附剂的种类
1）无机：硅胶、氧化铝、磷酸钙凝胶、沸石等 2）有机：活性炭、（大孔）吸附树脂、纤维素等
1）组成结构：由木屑、兽骨、兽血或煤屑等原料高温
（800℃）碳化而成的多孔网状结构
2）种类：粉末活性炭、颗粒活性炭、锦纶活性炭
吸附能力为粉末活性炭＞颗粒活性炭＞锦纶活性炭
3）吸附特性：非极性吸附剂，在极性介质中，对非极性 物质具有较强的吸附
7、沸石
1）组成结构：Na2Al2O4· xSiO2H2O，多孔网状结构 2）种类：人工、天然沸石
缺点：
选择性差，收率不太高； 无机吸附剂性能不稳定、不能连续操作、劳 动强度大。
第一节 吸附过程理论基础
一、基本概念
固体分为：多孔性和非多孔性两类。
非多孔性固体：具有很小的比表面； 多孔性固体：比表面很大，每克几百
平方米(存在颗粒内微孔)，内表面积比 外表面积大几百倍，具有较高的吸附 势。 应用多孔性吸附剂较有利。
化学吸附—化学键力的吸附
1）吸附区域为未饱和的原子
2）吸附层数为单层
3）吸附可逆性—不可逆
4）吸附选择性—很好
物理吸附与化学吸附的比较
项目
作用力 吸附热 选择性 吸附速度 吸附分子层
物理吸附
范德华力 较小，接近液化热 几乎没有 较快,需要活化能很小 单分子或多分子层
化学吸附
化学键力 较大，接近反应热 有选择性 慢,需要一定活化能 单分子
吸附树脂和螯合树脂PPT学习教案
从图中可见，树脂由三部分组成：三维空间结构的网络 骨架；骨架上连接的可离子化的功能基团；功能基团上吸附 的可交换的离子。
强酸型阳离子交换树脂的功能基团是—SO3-H+，它可解离 出H+，而H+可与周围的外来离子互相交换。功能基团是固定 在网络骨架上的，不能自由移动。由它解离出的离子却能自 由移动，并与周围的其他离子互相交换。这种能自由移动的 离子称为可交换离子。 通常，将能解离出阳离子、并能与外来阳离子进行交换的树脂 称作阳离子交换树脂；而将能解离出阴离子、并能与外来阴离子 进行交换的树脂称作阴离子交换树脂。
第10页/共59页
吸附树脂内部结构很复杂。从扫描电子显微镜下可观察 到，树脂内部像一堆葡萄微球，葡萄珠的大小约在0.06～ 0.5μm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能，因此是吸附树脂制备和性能研 究中的关键技术。
b 大孔型离子交换树脂
针对凝胶型离子交换树脂的缺点，研制了大孔型 离子交换树脂。大孔型离子交换树脂外观不透明，表 面粗糙，为非均相凝胶结构。即使在干燥状态，内部 也存在不同尺寸的毛细孔，因此可在非水体系中起离 子交换和吸附作用。大孔型离子交换树脂的孔径一般 为几纳米至几百纳米，比表面积可达每克树脂几百平 方米，因此其吸附功能十分显著。
第26页/共59页
c 载体型离子交换树脂
载体型离子交换树脂是一种特殊用途树脂，主要 用作液相色谱的固定相。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。它可经受液相色谱中 流动介质的高压，又具有离子交换功能。
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3.3.2 离子交换树脂的应用
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第九章 吸附分离功能高分子材料
60年代后期，离子交换树脂除了在品种和性能 等 方面得到了进一步的发展，更为突出的是应用得到迅 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。
例如离子交换树脂在水处理以外的应用由80年代 以前占离子交换树脂总用量的不足10％增加到目前的 30％左右。
第九章 吸附分离功能高分子材料
3.1 概述
3.1.1 吸附分离功能高分子的发展简史 吸附分离功能高分子主要包括离子交换树脂和吸
附树脂。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。但由于高分子分离膜在材料形 式、分离原理和应用领域有其特殊性，因此将单独详
细介绍。
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第九章 吸附分离功能高分子材料
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第九章 吸附分离功能高分子材料
从离子交换树脂出发，还引申发展了一些很重要 的功能高分子材料。如离子交换纤维、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。这一最传统的功能高分子材料正以崭新的姿态在 21世纪发挥重要的作用。
离子交换纤维是在离子交换树脂基础上发展起来 的一类新型材料。其基本特点与离子交换树脂相同， 但外观为纤维状，并还可以不同的织物形式出现，如 中空纤维、纱线、布、无纺布、毡、纸等。
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第九章 吸附分离功能高分子材料
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。20世纪50年代末，国内外包括我国的 南开大学化学系在内的诸多单位几乎同时合成出大孔 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。
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第九章 吸附分离功能高分子材料
此后，Dow化学公司的 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了工业化； Rohm & Hass公司的Kunin等人则进一步研制了强碱 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。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。
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第九章 吸附分离功能高分子材料
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。
通常，将能解离出阳离子、并能与外来阳离子进 行交换的树脂称作阳离子交九换树脂；而将能解离出阴
离子、并能与外来阴离子进行交换的树脂称作阴离子
交换树脂。从无机化学的角度看，可以认为阳离子交
离子交换树脂是指具有离子交换基团的高分子 化 合物。它具有一般聚合物所没有的新功能——离子交 换功能，本质上属于反应性聚合物。吸附树脂是指具 有特殊吸附功能的一类树脂。
离子交换树脂是最Байду номын сангаас出现的功能高分子材料，其 历史可追溯到上一世纪30年代。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。
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第九章 吸附分离功能高分子材料
3.2 离子交换树脂和吸附树脂的结构
3.2.1 离子交换树脂的结构 离子交换树脂是一类带有可离子化基团的三维网
状高分子材料，其外形一般为颗粒状，不溶于水和一 般的酸、碱，也不溶于普通的有机溶剂，如乙醇、丙 酮和烃类溶剂。常见的离子交换树脂的粒径为0.3～ 1.2nm。一些特殊用途的离子交换树脂的粒径可能大 于或小于这一范围。
换树脂相当于高分子多元酸，阴离子交换树脂相当于
高分子多元碱。应当指出，离子交换树脂除了离子交
换功能外，还具有吸附等其他功能，这与无机酸碱是
截然不同的。
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第九章 吸附分离功能高分子材料
3.2.2 吸附树脂的结构 吸附树脂的外观一般为直径为0.3～1.0 mm的小圆
球，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。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。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。
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第九章 吸附分离功能高分子材料
图3—1 聚苯乙烯型阳离子交换树脂的示意图
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第九章 吸附分离功能高分子材料
从图中可见，树脂由三部分组成：三维空间结构 的网络骨架；骨架上连接的可离子化的功能基团；功 能基团上吸附的可交换的离子。
强酸型阳离子交换树脂的功能基团是—SO3-H+， 它可解离出H+，而H+可与周围的外来离子互相交换。 功能基团是固定在网络骨架上的，不能自由移动。由 它解离出的离子却能自由移动，并与周围的其他离子 互相交换。这种能自由移动的离子称为可交换离子。
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第九章 吸附分离功能高分子材料
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。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 域中的重要性越来越突出。
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第九章 吸附分离功能高分子材料
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。因此根据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。
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第九章 吸附分离功能高分子材料
吸附树脂也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 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 吸附某些物质。
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。