吸附樹脂以及其應用

1、關于吸附樹脂及其應用第一張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月主要內容吸附樹脂的概述1吸附樹脂的分類2影響吸附性能的因素3吸附樹脂的應用4吸附樹脂的應用特點5第二張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月1. 吸附樹脂的概述 吸附樹脂（adsorption resin）又稱樹脂吸附劑，是在離子交換樹脂的基礎上發(fā)展起來的。吸附樹脂是一種不含離子交換基團的高交聯度體型高分子珠粒，其內部擁有許多分子水平的孔道，提供擴散通道和吸附場所。 20世紀70年代以來，隨著大孔離子交換樹脂的發(fā)展，大孔吸附樹脂應運而生。它是以苯乙烯和丙烯酸酯為單體，加入二乙烯苯為交聯劑，甲苯、二甲苯為致孔劑，它們相互交聯聚合

2、形成了多孔骨架結構。第三張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月吸附樹脂的特點和作用 樹脂本身由于依靠它和被吸附的分子（吸附質）之間的范德華力和氫鍵作用，具有吸附性，又因具有網狀結構和很高的比表面積，而有篩選性能，能從溶液中有選擇地吸附有機物質，使有機化合物根據吸附力及其分子量大小可以經一定溶劑洗脫而分開，達到分離、純化、除雜、濃縮等不同目的。 吸附樹脂的特點是容易再生，可反復使用。其他不同之處在于，吸附樹脂的化學結構和物理結構可以較容易地人為控制，根據不同需要可合成出結構和性能不同的樹脂，因此，吸附樹脂品種多，應用范圍廣。第四張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2.吸附樹脂的分類按樹

3、脂極性不同，吸附樹脂可分為：非極性樹脂中極性樹脂極性樹脂強極性樹脂烴類有機物，如：聚苯乙烯等帶酯基的聚合物，如：聚丙烯酸酯帶有酰胺基等的聚合物，如聚丙烯酰胺等含有氧化氮、吡啶基等的聚合物第五張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月分類 非極性吸附樹脂是由偶極距很小的單體聚合而成，不含任何功能基團，孔表的疏水性較強，可通過與小分子內的疏水部分的作用吸附溶液中的有機物，最適用于從極性溶劑(如水)中吸附非極性物質。 中極性吸附樹脂含有酯基，其表面兼有疏水和親水部分，既可由極性溶劑中吸附非極性物質，也可以從非極性溶劑中吸附極性物質。 極性樹脂含有酰胺基、氰基、酚羥基等極性功能基，它們通過靜電相互作用

4、吸附極性物質。第六張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月3. 影響吸附性能的因素 吸附樹脂的物理結構和化學結構對吸附性能的影響表現在以下幾個方面：孔徑比表面積孔容孔徑分布形成氫鍵或電子轉移絡合物極性相近原則影響因素第七張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月1、比表面積 在保證良好擴散的條件下，樹脂的比表面積越大，吸附量越高。2、孔徑 一般樹脂的孔徑越大，吸附質分子在孔內的擴散速度就越大，越有利于達到吸附平衡，但是，孔徑過大會降低比表面積。經驗表明，當吸附劑孔徑與吸附質分子的直徑比為6:1左右時，吸附性能最佳。第八張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月3、孔容 當孔徑固定時，比表面積

5、與孔容成正比，所以隨著孔容的增加，樹脂的吸附量增加。4、孔徑分布 孔徑的分布的情況對吸附量有影響。若孔徑分布很寬，則小孔部分可能由于受吸附質分子擴散速度的限制而不能充分利用，并且大孔部分將使樹脂的比表面積下降。所以樹脂的孔徑分布越窄，吸附性能越好。第九張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月5、極性相近原則 和通常的吸附規(guī)律一樣，極性樹脂較易吸附極性物質，非極性樹脂較易吸附非極性物質。6、形成氫鍵或電子轉移絡合物 如果樹脂上的基團與吸附質分子之間可形成氫鍵或電子轉移絡合物，則有強的吸附作用，此時的吸附力主要為化學力（氫鍵及電荷轉移為弱化學力）。第十張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月4

6、.吸附樹脂的應用 吸附樹脂的化學結構和物理結構可以較容易地人為控制，根據不同需要可合成出結構和性能不同的樹脂，因此，吸附樹脂的品種多，應用范圍廣。 目前吸附樹脂在廢水處理、藥物提純、化學試劑的提純、醫(yī)學分析、急性藥物中毒處理、色譜載體等方面得到了廣泛的應用。特別是有些特殊高性能吸附樹脂在廢水有效處理的同時還實現了廢物的資源化，應該說這是吸附樹脂發(fā)展史上的一大進步。第十一張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月4.1 大孔吸附樹脂在有機廢水處理中的應用4.1.1 含酚廢水的處理 含酚廢水是一種來源廣、數量多、濃度高、環(huán)境危害大的水污染物, 也是我國水污染控制中急需解決的重點問題之一。 上海大學

7、研究了DA-201 吸附樹脂回收、凈化廢水中苯酚的工藝條件, 實驗表明, 當廢水的p H 7 時, 吸附樹脂不僅能回收苯酚, 而且不產生二次污染, 失效樹脂適用 5 %的 NaOH溶液或甲醇脫酚, 其效率接近 100 %。他們將研究成果應用于上海焦化廠氨回收工段含酚廢水的處理, 處理后的廢水達到國家排放標準。 南京大學采用 CHA-111 大孔吸附樹脂, 處理 T-50 石油酚、2-萘酚和五氯酚鈉工業(yè)生產中產生的高濃度含酚廢水, T-50 石油酚廢水中酚總去除率99.9 %, COD 去除率95 %, 出水中酚濃度 5 mg/L , 再經過次氯酸鈉氧化,實現達標排放;2-萘酚的吸附率99 %,

8、脫附率可達 95 %; 五氯酚鈉去除率99 %, COD 去除率80 %,另外,吸附劑解吸后可以重復使用，解析后的污染物可以資源化。第十二張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月4.1.2 含有機酸廢水的處理 同濟大學利用超高交聯吸附樹脂 NDA-800 吸附法處理水楊酸生產廢水, 研究表明 ,NDA-800 超高交聯吸附樹脂對水楊酸生產廢水有良好的處理效果, 當進水CODCr值約20 000 mg/L, 苯酚和水楊酸含量分別為6000 mg/L和1300 mg/ L 時, 經過 NDA-800 樹脂一級吸附處理, 出水的 CODCr和苯酚等污染指標均可達到排放標準, 同時實現了水楊酸生產廢

9、水中苯酚和水楊酸等化工資源的生產回用。 南京大學等用 NDA-211大孔樹脂處理模擬 2,6-二羥基苯甲酸合成中產生的廢水, 取得了良好的效果, 該廢水含 2,6-二羥基苯甲酸約2100 mg/L, 間苯二酚約680mg/ L , 吸附處理后2，6-二羥基苯甲酸濃度0.2 mg/L, 間苯二酚濃度 99.9 %和99.8 %;在合適的條件下兩者的脫附率都 99 % , 樹脂工作吸附量達 69.5 g/ L 。第十三張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月4.1.3 其他廢水的處理 江蘇石油化工學院利用 H-103 樹脂對生產多亞甲基多芳基異氰酸酯 ( PAPI) 產生的苯胺廢水進行吸附研究

10、, 結果顯示 , 出水苯胺濃度 99 %. 戚品豹利用 H-103 樹脂對某磷肥廠產生的苯胺污水進行吸附 , 確定最佳處理條件為污水濃度1 000mg/ L , 停留時間 15 min , 吸附溫度為常溫 , p H = 7 , 處理后污水能夠達標排放.第十四張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月4.2 吸附樹脂在食品防腐劑分析中的應用 2,4 -己二烯酸(山梨酸)是目前廣泛使用的食品防腐劑之一。利用氣相色譜法、高效液相色譜法和分光光度法,來測定食品中痕量山梨酸方法已有許多報道。光度法的測定原理是基于氧化劑K2Cr2O7 將山梨酸氧化成丙二醛,再與硫代巴比妥酸反應,形成一種紅色物質。 用K

11、2Cr2O7 - 硫代巴比妥酸光度法定食品中痕量, 2,4-己二烯酸時,可用吸附樹脂 GDX-502微型柱消除醇、醛、酮、酯和糖對測定的干擾 。第十五張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月4.3 大孔樹脂在中藥單方有效成分提取工藝中的應用 麻秀萍等比較了10種大孔吸附樹脂對銀杏葉黃酮的吸附性能,篩選試驗結果表明，AB-18大孔吸附樹脂是一種對銀杏葉黃酮吸附性能優(yōu)良的吸附劑,對于優(yōu)化生產工藝,充分利用銀杏資源有重要意義。 王梅等研究了用大孔吸附樹脂提取茶葉中茶多酚的方法,通過對樹脂的篩選確定了 NK-S3 樹脂對茶多酚吸附-解吸性能良好,其對茶多酚的吸附量可達 81.57 mg/g,洗脫率接

12、近100% ,此法提取茶多酚成本低、工藝簡單且樹脂可反復使用,可完善為工業(yè)化提取方法。第十六張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月4.4 大孔樹脂在中藥復方制備、精制工藝中的應用 宓曉黎等將大孔吸附樹脂提取分離技術應用于降壓膠囊的制備工藝,用非極性大孔吸附樹脂法從復方中提取有效成分,采用正交試驗設計考察了最佳吸附和解吸條件并進行了試驗生產,結果表明,大孔樹脂法簡化了工藝過程,縮短了生產周期 ,提高了產物的純度,更適于工業(yè)化生產,可替代原溶劑提取沉淀工藝。 石林平等采用大孔吸附樹脂提取桔梗、遠志、款冬花、甘草等的有效成分,制成復方桔梗止咳滴丸,以薄層色譜法對桔梗、遠志進行鑒別,采用 HPLC

13、對甘草酸進行含量測定,結果表明改制劑工藝穩(wěn)定,質量可靠,具有劑量小、起效快、服用方便等特點。第十七張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月5.大孔吸附樹脂技術的應用特點大孔吸附樹脂的優(yōu)點：具有吸附容量大、吸附速度快、易解吸、易再生;物理與化學穩(wěn)定性高 ,不溶于酸、堿及有機溶劑;對有機物選擇性好,不受無機鹽類及其他強離子、低分子存在的影響,且反而有利于吸附;品種多,不同品種可吸附多種有機化合物;流體阻力較小;脫色能力高第十八張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月大孔吸附樹脂在應用中的不足： 首先 ,對于藥品生產而言大孔吸附樹脂缺乏藥用標準 ,該技術在樹脂材料方面缺乏統(tǒng)一、嚴格的質量控制標準。