大孔樹(shù)脂吸附原理及應(yīng)用

《大孔樹(shù)脂吸附原理及應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、大孔樹(shù)脂的原理、結(jié)構(gòu)、組成、類型大孔吸附樹(shù)脂吸附分離技術(shù)要求大孔樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)大孔樹(shù)脂的使用方法結(jié)束語(yǔ)大孔樹(shù)脂的應(yīng)用大孔樹(shù)脂（Macroporousresin）又稱全多孔樹(shù)脂，聚合物吸附劑，它是一類以吸附為特點(diǎn)，對(duì)有機(jī)物具有濃縮、分離作用的高分子聚合物。大孔樹(shù)脂是由聚合單體和交聯(lián)劑、致孔劑、分散劑等添加劑經(jīng)聚合反應(yīng)制備而成。聚合物形成后，致孔劑被除去，在樹(shù)脂中留下了大大小小、形狀各異、互相貫通的孔穴。因此大孔樹(shù)脂在干燥狀態(tài)下其內(nèi)部具有較高的孔隙率，且孔徑較大，在100-1000nm之間，故稱為大孔吸附樹(shù)脂。利用吸附劑對(duì)液體或氣體某一組分選擇性吸附的能力，使其富集在吸附

2、劑表面的過(guò)程。待分離料液與吸附劑混合吸附質(zhì)被吸附劑吸附到表面吸附過(guò)程料液流出吸附質(zhì)解吸回物理吸附：吸附作用力為分子間引力。無(wú)選擇性、無(wú)須高活化能、吸附層可為多層或單層，吸附和解吸速度較快?；瘜W(xué)吸附：吸附作用力為化學(xué)鍵合力。需要高活化能、只能以單層吸附、選擇性強(qiáng)、吸附和解吸速度慢。1.結(jié)構(gòu)大孔吸附樹(shù)脂是近20余年發(fā)展起來(lái)的，它是一種新型非離子型高分子聚合物吸附劑，一般為白色球形顆粒，粒度為20～60目。大孔樹(shù)脂的宏觀小球系由許多彼此間存在孔穴的微觀小球組成。如果把一個(gè)宏觀小球比做遠(yuǎn)看的一簇葡萄，那么每一個(gè)微觀小球就相當(dāng)于近看的一顆小葡萄，小葡萄間存在孔穴的總體積與一

3、簇葡萄體積之比，稱為孔度，小葡萄之間的距離稱孔徑。所有小葡萄的面積之和就是一簇葡萄的表面積，亦即樹(shù)脂的表面積。如果以單位質(zhì)量計(jì)算，將此表面積除以一簇葡萄的質(zhì)量，即得比表面積(m2／g)。一、大孔樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)、組成、原理、類型吸附樹(shù)脂的多數(shù)品種是由懸浮聚合法制得的?？椎男纬墒且粋€(gè)漸變的過(guò)程。聚合開(kāi)始后，生成的高分子鏈溶解在單體與致孔劑組成的混合體系中。當(dāng)高分子鏈逐步增大后，便會(huì)從混合體系中析出，這就是“相分離”。最初分離出的聚合物形成5~20nm的微膠核，微膠核又互相聚集成60~500nm的微球。隨著聚合反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，微膠核與微膠核及微球與微球都互相連接在一起，而致

4、孔劑（特別是不良溶劑）則最終殘留在核與核或微球與微球之間的孔隙中。當(dāng)致孔劑被去除之后，留下的空間便是孔。根據(jù)以上孔的形成過(guò)程，可以想像孔的形狀是不規(guī)則的，孔徑大小也是不均勻的。2.組成大孔吸附樹(shù)脂主要以苯乙烯、二乙烯苯等為原料，在0.5％的明膠溶液中，加入一定比例的致孔劑聚合而成。其中，苯乙烯為聚合單體，二乙烯苯為交聯(lián)劑，甲苯、二甲苯等作為致孔劑，它們互相交聯(lián)聚合形成了大孔樹(shù)脂的多孔骨架結(jié)構(gòu)。原料組成苯乙烯二乙烯苯明膠溶液致孔劑聚合單體致孔劑交聯(lián)劑各成分主要作用3.樹(shù)脂的特性及分離原理大孔吸附樹(shù)脂是通過(guò)物理吸附從溶液中有選擇地吸附有機(jī)物質(zhì)，從而達(dá)到分離提純的目的。

5、其理化性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于酸、堿及有機(jī)溶劑，對(duì)有機(jī)物選擇性較好，不受無(wú)機(jī)鹽類及強(qiáng)離子、低分子化合物存在的影響。大孔吸附樹(shù)脂為吸附性和篩選性原理相結(jié)合的分離材料。由于其本身具有吸附性，能吸附液體中的物質(zhì)，故稱之為吸附劑。樹(shù)脂吸附的實(shí)質(zhì)是一種物體高度分散或表面分子受作用力不均等而產(chǎn)生的表面吸附現(xiàn)象。大孔樹(shù)脂的吸附力是由于范德華力或產(chǎn)生氫鍵的結(jié)果。其中，范德華力是一種分子間作用力，包括定向力、色散力、誘導(dǎo)力等。同時(shí)由于樹(shù)脂的多孔性結(jié)構(gòu)使其對(duì)分子大小不同的物質(zhì)具有篩選作用。因此，有機(jī)化合物根據(jù)吸附力的不同及分子量的大小，在樹(shù)脂的吸附機(jī)理和篩分原理作用下實(shí)現(xiàn)分離。0104020

6、3完成任務(wù)類型非極性大孔樹(shù)脂苯乙烯、二乙烯苯聚合物，也稱芳香族吸附劑。極性大孔樹(shù)脂含硫氧、酰胺基團(tuán)，丙烯酰胺強(qiáng)極性大孔樹(shù)脂含氮氧基團(tuán)，如氧化氮類。中等極性大孔樹(shù)脂聚丙烯酸酯型聚合物，多功能團(tuán)的甲基丙烯酸酯作為交聯(lián)劑，4大孔樹(shù)脂的性質(zhì)及類型大孔樹(shù)脂按其極性大小和所選用的單體分子結(jié)構(gòu)不同，可分為非極性、中等極性、極性和強(qiáng)極性四種類型。1、吸附樹(shù)脂的預(yù)處理原因：吸附樹(shù)脂的孔體積一般來(lái)說(shuō)小于其合成時(shí)所用致孔劑的體積。這就是說(shuō)在生產(chǎn)過(guò)程或去除致孔劑的過(guò)程中出現(xiàn)了縮孔現(xiàn)象。吸附樹(shù)脂也不宜干燥，原因是易引起縮孔，使樹(shù)脂吸附性能下降。商品吸附樹(shù)脂都是含水的，在儲(chǔ)存過(guò)程中有可能會(huì)因

7、失水而縮孔。另一方面，商品吸附樹(shù)脂在出廠前也未進(jìn)行徹底清洗，不可避免地會(huì)殘留一些原料或副產(chǎn)物，因而在使用前必須進(jìn)行預(yù)處理，以去除樹(shù)脂所含的雜質(zhì)，合理的處理方法還可使樹(shù)脂的孔得到最大限度的恢復(fù)。二、吸附樹(shù)脂的使用方法方法：吸附樹(shù)脂的預(yù)處理應(yīng)在樹(shù)脂柱中進(jìn)行。一般是將樹(shù)脂裝至柱高的2/3處，用水進(jìn)行反洗，使樹(shù)脂層松散、展開(kāi)，將樹(shù)脂的微細(xì)粉末及一些機(jī)械雜質(zhì)洗去。然后放出水，至水面略高于樹(shù)脂的層面。接著，用酒精以適當(dāng)?shù)牧魉倭芟?，至流出的酒精中無(wú)油溶性雜質(zhì)為止。最后用水洗出酒精即可使用。這樣可洗出小分子有機(jī)物。有時(shí)因長(zhǎng)期存放變干，或要求更嚴(yán)格的清洗，可用水→乙醇→甲苯→乙醇→

8、水依次淋洗