离子型吸附树脂的制备及应用
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离子型吸附树脂的制备与应用
指导老师：王献彪 姓 学 班 名：何 勇 号：14206090326 级：14高分子二班
离子型吸附树脂的制备与应用
1
2 3
4
材料介绍 离子型吸附树脂的制备
离子型吸附树脂的应用
离子型吸附树脂的展望
吸附树脂的介绍
概述
分类
结构 性能
理化 性质
离子型吸附树脂的制备与应用
概述：
2. 离子交换功能基团的导入 强酸性阳离 子交换树脂
弱酸性阳离 子交换树脂
强碱性阴离 子交换树脂
离子型吸附树脂的制备与应用
影响吸附性能的因素：
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
离子型吸附树脂的制备与应用
2 食品分析中的应用
1.废水处理中
的应用
医学分析中的应用
离子型吸附树脂的制备与应用
BPO, AIBN
离子型吸附树脂的制备与应用
b. 聚丙烯酸型树脂母体的制备
离子型吸附树脂的制备与应用
(2) 大孔型树脂母体的制备 悬浮聚合 单体+致孔剂 共聚珠体 提出致孔剂 大孔树脂
聚合过程中致孔剂分布在单体及已聚合的共聚物中。
聚合反应完成后，用水蒸气蒸馏或溶剂提取方法除去致孔剂， 留下孔穴，形成有大孔结构的球状树脂母体。
四、应用不足及展望
首先 ,对于药品生产而言大孔吸附树脂缺乏药用标准 , 该技术在树脂材料方面缺乏统一、严格的质量控制标 准。所用的国产大孔吸附树脂吸附剂质量较差 ,刚性不 强 ,易破碎及致孔剂等合成原料或溶剂去除不净而残 留 ,易流入药液造成二次污染。 其次 ,大孔吸附树脂在生产应用中缺乏规范化的技 术要求 ,对其预处理、再生纯化工艺条件缺乏规范化评 价指标。
吸附树脂的収展速度很快，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。
离子型吸附树脂的制备与应用
分类：
1、按功能基团性质分类
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。相当与高分子多元酸。 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。相当与高分子多元碱。 强酸型R-SO3H 阳离子 交换树脂 中酸型R-PO(OH)2 弱酸型R-COOH 阴离子 交换树脂 强碱型R3-NCl 弱碱型 R-NH2、 R-NR’H、 R-NR2’
Thank you!
请老师同学批评指正
离子型吸附树脂的制备与应用
(3) 吸附树脂母体的制备：
类似大孔型离子交换树脂。
a. 加入致孔剂的方法。 b. 后交联的方法。 线型聚苯乙烯或低交联的苯乙烯-二乙烯苯共聚物 溶剂有氯苯、邻二氯苯、硝基苯等 交联剂有氯甲醚、4,4’-双氯甲基联苯等 得到交联桥均匀分布的大网均孔结构树脂
离子型吸附树脂的制备与应用
离子型吸附树脂的制备与应用
二、树脂的制备
离子交换 树脂合成
不加致孔剂 凝胶型
母体
引入相应离 子交换基团 加人致孔剂
大孔型
吸附树脂的制备方法与大孔型离子交换树指的母体相似。
离子型吸附树脂的制备与应用
(1) 凝胶型树脂母体的制备 a. 聚苯乙烯型树脂母体制备：一般采用二乙烯苯作交 联剂，苯乙烯单体通过悬浮共聚反应得到。
因此，使大孔树脂的研究和生产应用达到标准化和 规范化，将有利于提高中药产品质量，促进中药行业 的高技术产业化、现代化。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
参考文献：
[1].何炳林，黄文强．离子交换与吸附树脂【M】．上海科技教育出版社， 1995：390．400 [2]. Methodology of determining the dynamic viscosity of polyacrylic resin Ⅱ LU Ming WANG LinBo HAN Peng CHEN ZhuKang 2012 12(4) : O657.91 [3].刘晓超，马丽丽．大孔吸附树脂在有机废水处理中的应用的研究进展 【J】．交通环保，2004，25(4)：35．38 [4]. 张根成．超高交联树脂对苯胺的吸附机理研究[J】．离子交换与吸附， 2002，18(6)：536—542． [5]. HUANG Qingrong，YU Hailong，RU Qiaomei．Bioavailability and delivery of nutraceuticals using nanotechnology[J]．Journal of Food Science，2010，75(1)：51-57． [6]何金岚，罗理勇。曾亮．茶多酚纳米级微粒的制备技术其应用研究 进展【J】．食品科学，201 l，32(15)：317．322． [7].大连理工大学无机化学教研室．无机化学．北京：高等教育出版社， 2001．552 [8]. 国家环保局水和废水监测分析方法编委会．水和废水监测分析方法(第3 版)．北京：中国环境科学出版社，1997 [9]李志富，许宁．c10：治理医院污水性能参数的研究．环境污染治理技术 与设备，2003，4(5)：23～26．
离子型吸附树脂的制备与应用
1.吸附树脂的収展：
吸附树脂出现于上一世纪60年代，是在离子交换树脂基础 上収展起来的一类新型树脂。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、 白土和硅胶等。 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，形成独特的吸附分 离技术。
离子型吸附树脂的制备与应用
在医学方面的应用
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。
离子型吸附树脂的制备与应用
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 法测定食品中的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 。
离子型吸附树脂的制备与应用
(2) 按树脂的物理结构分类
a. 凝胶型离子交换树脂
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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。
附分离功能高分子主要包括离子交换树脂和 吸附树脂。
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。
离子型吸附树脂的制备与应用
1.离子交换树脂的収展：
1935年英国的Adams和Holmes収表了关于酚醛树脂和苯胺甲醛 树脂的离子交换性能的报告，开创了离子交换树脂领域。 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。 此后，Dow化学公司 Bauman 等人开収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。 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。 60年代后期，离交换树脂除了在品种和性能等方面得到収展， 更突出的是应用得到迅速的収展。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。
离子型吸附树脂的制备与应用
(2) 按树脂的物理结构分类
c. 载体型离子交换树脂
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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。
1 在废水处理中的应用
工业产生的有机酸废水 利用超高交联吸附树脂NDA-800 吸附法处理水杨酸生产废水， 研究表明，NDA-800超高交联吸 附树脂对水杨酸生产废水有良 好的处理效果，当进水CODCr值 约2万mg/L，苯酚和水杨酸含量 分别为6000mg/L和1300mg/L时， 经过NDA-800树脂一级吸附处理， 出水的CODCr和苯酚等污染指标 均可达到排放标准，同时实现 了水杨酸生产废水中苯酚和水 杨酸等化工资源的生产回用。
离子型吸附树脂的制备与应用
(2) 按树脂的物理结构分类
b. 大孔型离子交换树脂
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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。
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材料介绍 离子型吸附树脂的制备
离子型吸附树脂的应用
离子型吸附树脂的展望
吸附树脂的介绍
概述
分类
结构 性能
理化 性质
离子型吸附树脂的制备与应用
概述：
2. 离子交换功能基团的导入 强酸性阳离 子交换树脂
弱酸性阳离 子交换树脂
强碱性阴离 子交换树脂
离子型吸附树脂的制备与应用
影响吸附性能的因素：
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
离子型吸附树脂的制备与应用
2 食品分析中的应用
1.废水处理中
的应用
医学分析中的应用
离子型吸附树脂的制备与应用
BPO, AIBN
离子型吸附树脂的制备与应用
b. 聚丙烯酸型树脂母体的制备
离子型吸附树脂的制备与应用
(2) 大孔型树脂母体的制备 悬浮聚合 单体+致孔剂 共聚珠体 提出致孔剂 大孔树脂
聚合过程中致孔剂分布在单体及已聚合的共聚物中。
聚合反应完成后，用水蒸气蒸馏或溶剂提取方法除去致孔剂， 留下孔穴，形成有大孔结构的球状树脂母体。
四、应用不足及展望
首先 ,对于药品生产而言大孔吸附树脂缺乏药用标准 , 该技术在树脂材料方面缺乏统一、严格的质量控制标 准。所用的国产大孔吸附树脂吸附剂质量较差 ,刚性不 强 ,易破碎及致孔剂等合成原料或溶剂去除不净而残 留 ,易流入药液造成二次污染。 其次 ,大孔吸附树脂在生产应用中缺乏规范化的技 术要求 ,对其预处理、再生纯化工艺条件缺乏规范化评 价指标。
吸附树脂的収展速度很快，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。
离子型吸附树脂的制备与应用
分类：
1、按功能基团性质分类
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。相当与高分子多元酸。 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。相当与高分子多元碱。 强酸型R-SO3H 阳离子 交换树脂 中酸型R-PO(OH)2 弱酸型R-COOH 阴离子 交换树脂 强碱型R3-NCl 弱碱型 R-NH2、 R-NR’H、 R-NR2’
Thank you!
请老师同学批评指正
离子型吸附树脂的制备与应用
(3) 吸附树脂母体的制备：
类似大孔型离子交换树脂。
a. 加入致孔剂的方法。 b. 后交联的方法。 线型聚苯乙烯或低交联的苯乙烯-二乙烯苯共聚物 溶剂有氯苯、邻二氯苯、硝基苯等 交联剂有氯甲醚、4,4’-双氯甲基联苯等 得到交联桥均匀分布的大网均孔结构树脂
离子型吸附树脂的制备与应用
离子型吸附树脂的制备与应用
二、树脂的制备
离子交换 树脂合成
不加致孔剂 凝胶型
母体
引入相应离 子交换基团 加人致孔剂
大孔型
吸附树脂的制备方法与大孔型离子交换树指的母体相似。
离子型吸附树脂的制备与应用
(1) 凝胶型树脂母体的制备 a. 聚苯乙烯型树脂母体制备：一般采用二乙烯苯作交 联剂，苯乙烯单体通过悬浮共聚反应得到。
因此，使大孔树脂的研究和生产应用达到标准化和 规范化，将有利于提高中药产品质量，促进中药行业 的高技术产业化、现代化。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
参考文献：
[1].何炳林，黄文强．离子交换与吸附树脂【M】．上海科技教育出版社， 1995：390．400 [2]. Methodology of determining the dynamic viscosity of polyacrylic resin Ⅱ LU Ming WANG LinBo HAN Peng CHEN ZhuKang 2012 12(4) : O657.91 [3].刘晓超，马丽丽．大孔吸附树脂在有机废水处理中的应用的研究进展 【J】．交通环保，2004，25(4)：35．38 [4]. 张根成．超高交联树脂对苯胺的吸附机理研究[J】．离子交换与吸附， 2002，18(6)：536—542． [5]. HUANG Qingrong，YU Hailong，RU Qiaomei．Bioavailability and delivery of nutraceuticals using nanotechnology[J]．Journal of Food Science，2010，75(1)：51-57． [6]何金岚，罗理勇。曾亮．茶多酚纳米级微粒的制备技术其应用研究 进展【J】．食品科学，201 l，32(15)：317．322． [7].大连理工大学无机化学教研室．无机化学．北京：高等教育出版社， 2001．552 [8]. 国家环保局水和废水监测分析方法编委会．水和废水监测分析方法(第3 版)．北京：中国环境科学出版社，1997 [9]李志富，许宁．c10：治理医院污水性能参数的研究．环境污染治理技术 与设备，2003，4(5)：23～26．
离子型吸附树脂的制备与应用
1.吸附树脂的収展：
吸附树脂出现于上一世纪60年代，是在离子交换树脂基础 上収展起来的一类新型树脂。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、 白土和硅胶等。 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，形成独特的吸附分 离技术。
离子型吸附树脂的制备与应用
在医学方面的应用
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。
离子型吸附树脂的制备与应用
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 法测定食品中的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 。
离子型吸附树脂的制备与应用
(2) 按树脂的物理结构分类
a. 凝胶型离子交换树脂
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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。
附分离功能高分子主要包括离子交换树脂和 吸附树脂。
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。
离子型吸附树脂的制备与应用
1.离子交换树脂的収展：
1935年英国的Adams和Holmes収表了关于酚醛树脂和苯胺甲醛 树脂的离子交换性能的报告，开创了离子交换树脂领域。 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。 此后，Dow化学公司 Bauman 等人开収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。 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。 60年代后期，离交换树脂除了在品种和性能等方面得到収展， 更突出的是应用得到迅速的収展。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。
离子型吸附树脂的制备与应用
(2) 按树脂的物理结构分类
c. 载体型离子交换树脂
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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。
1 在废水处理中的应用
工业产生的有机酸废水 利用超高交联吸附树脂NDA-800 吸附法处理水杨酸生产废水， 研究表明，NDA-800超高交联吸 附树脂对水杨酸生产废水有良 好的处理效果，当进水CODCr值 约2万mg/L，苯酚和水杨酸含量 分别为6000mg/L和1300mg/L时， 经过NDA-800树脂一级吸附处理， 出水的CODCr和苯酚等污染指标 均可达到排放标准，同时实现 了水杨酸生产废水中苯酚和水 杨酸等化工资源的生产回用。
离子型吸附树脂的制备与应用
(2) 按树脂的物理结构分类
b. 大孔型离子交换树脂
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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。