新型螯合吸附剂的合成及其在环境分析中的应用研究.pptx

新型螯合吸附剂的合成及其在环境分析中的应用研究主要内容综述——高分子材料在分离科学中的应用螯合腈纶纤维的合成及其对水溶液中痕量金属元素的富集分离性能研究聚丙烯酸（PAA）系螯合复合高分子的合成及其作为溶液中痕量金属元素的富集分离材料的应用研究 吸附功能材料对有机物的吸附性能研究 综 述 部 分高分子化学简介分离科学与技术高分子材料在分离科学中的应用 离子交换树脂 聚合物吸附剂 分离膜及膜材料智能型凝胶双水相萃取体系 高分子絮凝剂及聚电解质复合物 纳米尺寸聚合物吸附剂 其他具有分离功能的高分子材料 概 述高分子科学与材料高分子材料的特点应用领域分离科学与技术基本原理应用领域分类问题吸附机理：化学吸附；物理吸附；亲和吸附化学组成和结构形态与孔结构具有分离功能的高分子材料分子筛 凝胶型分子筛主要以装柱或铺成薄板的方式进行分子大小不同的混合物各组分的分离，习惯上称作凝胶过滤层析、排阻层析、分子筛层析。用于生化、药物、食品等多个领域聚合物吸附剂活性位点的设计与合成 以吸附为特点，对有机物具有浓缩、分离作用的高分子聚合物。以化学吸附作用为主，兼有物理吸附等多种效应，达到分离的目的。 免疫吸附剂的设计与合成，含肽、多糖侧链的仿生吸附剂的设计与合成，分子模板聚合物类仿生吸附剂的设计与合成，含穴状功能基团的高分子吸附剂，手性螯和树脂离子交换材料无机离子交换材料有机离子交换材料历史与现状优点 化学稳定性、热稳定性、辐射稳定性好， 通过各种修饰改造（氧化、加成、共聚、络合、模板聚合、取代等）可使树脂的性能改变以及应用扩展。膜分离技术与材料概念与原理分类开发的关键问题有机高分子分离膜 是以纤维素类、聚酰胺类、芳香杂环类、聚烯烃类、硅橡胶类、聚电解质类、甲壳素类等合成或半合成的有机高分子材料制成的分离膜。无机分离膜 是用无机材料如金属、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料等制成的膜。它的发展是最近几年的事情，但是已经表现出了比有机高分子分离膜更多的优点，例如：结构稳定、孔径均一、化学稳定性好、可在高温下操作等，是一种更有前途的膜材料。水溶性高分子絮凝剂和聚电解质复合物作为富集分离金属离子的材料Polyelectrolyte Complex形成过程的影响因素组成应用优点：原料价格低廉， 操作简单快捷、附容量大、干扰小。吸附分离金属离子的机理聚电解质水溶性络合物聚阳离子－金属离子－聚阴离子的复合物沉定金属离子电荷相反的聚电解质无机酸洗涤Jellinek等研究了聚丙烯酸（PAA）体系和聚甲基丙烯酸（PMAA）体系和聚乙烯亚胺（PEI）体系对Co2+、Cu2+的吸附，结果表明吸附率大于90％并且有较大的饱和吸附容量解离出金属离子复合物体系不被溶解吸附分离金属离子的机理聚阳离子聚阳离子-聚阴离子沉淀聚阳离子－金属离子－聚阴离子的复合物沉定聚阴离子金属离子无机酸洗涤 苏致兴等人对丙烯酸钠－马来酸酐共聚物－二乙烯三胺体系富集分离Au3+、Bi3+、Ru3+、Hg2+进行了深入研究，结果满意。解离出金属离子复合物体系不被溶解双水相萃取（ATPE）Agueous Two－Phase Extraction：概述：双水相现象是当两种聚合物或一种聚合物与一种盐溶于同一溶剂（水）时，由于聚合物之间或聚合物与盐之间的不相容性，当聚合物或无机盐浓度达到一定值时，就会分成不互相溶的两相，因待分离物质在两相中的分配比例不同，可以达到分离的目的。（机理目前尚不清楚）应用：酶和蛋白、抗生素、氨基酸、放射性元素等。特点：操作条件温和（常温常压），两相的界面张力小易于分散，易于连续操作处理量大，传质速度快等，尤其用于生物物质分离时对于其活性的保持非常有利。缺点是相（密度差小）分离比较困难。双水相萃取（ATPE）典型组合Ⅰ相Ⅱ相A聚丙二醇（PPG）聚乙二醇（PEG）聚乙二醇，聚乙烯醇聚乙烯醇，葡聚糖BDEAE葡聚糖聚丙二醇，氯化钠聚乙二醇，硫酸锂C羧甲基葡聚糖钠盐羧甲基纤维素钠盐D聚乙二醇磷酸钾，硫酸铵（钠）智能型凝胶智能型凝胶 凝胶是由液体和高分子网络所组成的一种比较特殊的物质，由于液体被与高分子网络的亲和性，液体被封闭在高分子网络里面，失去了流动性，因此凝胶能象固体一样显示出一定的形状。 凝胶的性质与它的网格结构及所包含的溶剂的性质有密切的关系。 构造规则的凝胶也就是实现其智能化的首要的手段分离实例 凝胶在电场下能收缩，孔径就会变大，因此液体分子或其中的微粒子就能通过。如果将电场切断凝胶就会因膨胀而孔径变小，液体就会被塞住。通过调节电场的大小，凝胶膜的孔径能被准确的控制，从而可以自由得选择那些粒子可以自由通过那些不能，从而达到分离物质的目的。1um5V/mm4％1毫秒电场时间应用举例低临界溶解温度（LCST，Low Critical Solvent Temperature） 生物分离：