第二章 吸附分离功能高分子_培训课件.ppt

3. 螯合树脂的配位基团 2. 螯合树脂的结构： 4.氧配位的高分子螯合剂 冠醚类 酚类 羧酸类 5.氮配位的高分子螯合剂： 胺类 肟类和羟肟酸类 席夫碱类 氨基酸类等 6.硫磷砷配位的高分子螯合剂： 7. 螯合树脂的应用： 贵金属的富集（硫醚对Au, Ag, Pt, Pb 的螯合） 稀有金属的分类（EDTA对钨中微量钼的分离） 同种离子不同价态的分离（PVA 对不同价态铜的分离） 吸附树脂的概念 吸附树脂是指通过物理相互作用，如范德华力、偶极相互作用及氢键等弱作用将被吸附物吸附在高分子树脂表面的功能高分子材料。利用生物中的特异性相互作用，如抗体-抗原，药物-受体，酶-底物，使吸附质吸附的树脂也归于此类。按树脂的极性可以分为非极性吸附树脂，弱极性吸附树脂和强极性吸附树脂。 1. 概述 第三节 吸附树脂 （1）有机物的分离 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。例如，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。这方面的应用研究正在开展，已有抢救安眠药中毒病人的成功例子。 （3）药物的分离提取 在红霉索、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。由于吸附树脂不受溶液pH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。 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、甜叶菊等的提取中已取得卓著的成绩。 吸附树脂的应用 （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，因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，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，较小或极性软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。 2. 高吸水性树脂 高吸水性树脂的发展历程 高吸水树脂的发展历史较短，最远可以到20世纪50年代，人 们才有计划有目的地开发吸水和高吸水的物质，用交联的聚 丙烯酸作为增稠剂使用，60年代交联聚乙烯醇、交联的聚丙 烯酸羟乙酯等开发作为土壤保水剂。这个时代，高吸水树脂 属于刚刚起步，其吸水能力只有树脂本身质量的10-30倍。 60年代，美国人为了改良土壤，保水保墒，育种育苗，迫切 要求研究一种东西，既能吸水，又有很好的保水能力，还能 在一定条件下又把水分释放出来。他们从淀粉接枝丙烯腈着 手，深入研究了淀粉改性的材料，并于1966年由亨克尔公司 实现了工业化。 其后，日本的研究者又对淀粉改性系列的制造工艺进行了许多改进，申请了专利。高吸水树脂在美、日两国成了热门课题。到70年代，法、德等国也进行了大量的研究工作，取得了工艺进展。到70年代后期，日本开发出了不是接枝丙烯腈的，而是接枝丙烯酰胺、乙酸乙烯酯、丙烯酸酯类和交联性单体共聚的淀粉改性树脂。 70年代中后期，日本开展了以纤维素为原料的高吸水树脂研究，并得到了片状、粉状和海丝状产品。 1978年，日本、美国的数家公司利用水溶性的聚丙烯酸，采取不同的交联方法，制造出了高吸水树脂。其性能相当好，吸水能力达到400倍-1000倍。从此，纯人工合成的离子型高吸水树脂走上了历史舞台。 美国UCC公司用辐射聚合的方法，使许多氧化烯烃聚合物交联，合成了非离子型高吸水树脂，据称吸水能力达2000倍。随后，日本又以聚乙烯醇交联的方式，制造了高吸水树脂，吸水能力为100倍。高吸水树脂合成工艺的开发与进展，促进了应用领域的研究。从最初的农业应用，到用于沙漠贮水、改造沙漠。 日美等国尤其是日本，在此期间开发了在生理卫生方面的应用，并得到了迅速发展。 到80年代，有人意图独辟蹊径，研究以另外一些天然物质为原料如壳聚糖、藻酸盐等制造高吸水树脂。 80年代后，是高吸水树脂飞速发展的时期。合成的工艺 在进步，应用的领域在拓展，高吸水树脂复合材料和高吸水 树脂的共混改进研究进一步深入，为发展高吸水树脂提供了 广阔的空间和前景。 1985年高吸水树脂生产公司只有13家，产量约万吨。而 十年后就有了50多家，产量约85万吨。而到2005年，仅中 国的生产厂家就有20多个。中国的高吸水树脂研究较晚，80 年代初才起步，现在已有40多个单位在研究，有几十项专 利，主要研究淀粉接枝系列产物和以聚丙烯酸盐为主的高吸 水树脂合成，并已有单位开展了复合材料和高吸水树脂共混 的