吸附分离功能高分子材料精品文稿.ppt

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1、吸附分离功能高分子材料第1页，本讲稿共17页功能高分子材料的品种和分类功能高分子材料的品种和分类光光致致变变色色高高分分子子功能高分子功能高分子光光敏敏高高分分子子导导电电高高分分子子高高分分子子催催化化剂剂与与试试剂剂微微生生物物降降解解高高分分子子生生物物医医药药高高分分子子高高分分子子吸吸附附剂剂高高分分子子膜膜高高吸吸水水性性树树脂脂交交换换型型高高分分子子感感光光树树脂脂光光导导电电高高分分子子高高分分子子半半导导体体高高分分子子导导体体超超导导高高分分子子离离子子交交换换树树脂脂电电子子交交换换树树脂脂高高分分子子药药物物医医用用高高分分子子仿仿生生高高分分子子第2页，本讲稿共17

2、页防水透气材料防水透气材料玻璃钢材料玻璃钢材料尿不湿尿不湿防臭鞋垫防臭鞋垫第3页，本讲稿共17页 （1）水处理）水处理 水处理包括水质的软化、水的脱盐和高纯水的制备等。水处理包括水质的软化、水的脱盐和高纯水的制备等。水处理是离子交换树脂最基本的用途之一。水处理是离子交换树脂最基本的用途之一。离子交换树脂的应用离子交换树脂的应用去去离离子子水水的的制制备备装装置置第4页，本讲稿共17页 （2）冶金工业）冶金工业 离子交换是冶金工业的重要单元操作之一。在铀、钍等离子交换是冶金工业的重要单元操作之一。在铀、钍等超铀元素、稀土金属、重金属、轻金属、贵金属和过渡金超铀元素、稀土金属、重金属、轻金属、贵金

3、属和过渡金属的分离、提纯和回收方面，离子交换树脂均起着十分重属的分离、提纯和回收方面，离子交换树脂均起着十分重要的作用。要的作用。离子交换树脂还可用于选矿。在矿浆中加入离子离子交换树脂还可用于选矿。在矿浆中加入离子交换树脂可改变矿浆中水的离子组成，使浮选剂更交换树脂可改变矿浆中水的离子组成，使浮选剂更有利于吸附所需要的金属，提高浮选剂的选择性和有利于吸附所需要的金属，提高浮选剂的选择性和选矿效率。选矿效率。第5页，本讲稿共17页 （3）原子能工业）原子能工业 离子交换树脂在原子能工业上的应用包括核燃料的分离子交换树脂在原子能工业上的应用包括核燃料的分离、提纯、精制、回收等。用离子交换树脂制备高

4、纯水，离、提纯、精制、回收等。用离子交换树脂制备高纯水，是核动力用循环、冷却、补给水供应的唯一手段。离子是核动力用循环、冷却、补给水供应的唯一手段。离子交换树脂还是原子能工业废水去除放射性污染处理的主交换树脂还是原子能工业废水去除放射性污染处理的主要方法。要方法。（4）海洋资源利用海洋资源利用 利用离子交换树脂，可从许多海洋生物（例如海带）中利用离子交换树脂，可从许多海洋生物（例如海带）中提取碘、溴、镁等重要化工原料。在海洋航行和海岛上，提取碘、溴、镁等重要化工原料。在海洋航行和海岛上，用离子交换树脂以海水制取淡水是十分经济和方便的。用离子交换树脂以海水制取淡水是十分经济和方便的。第6页，本讲

5、稿共17页 （5）化学工业）化学工业 离子交换树脂在化学实验、化工生产上已经和蒸馏、离子交换树脂在化学实验、化工生产上已经和蒸馏、结晶、萃取和过滤一样，成为重要的单元操作，普遍用结晶、萃取和过滤一样，成为重要的单元操作，普遍用于多种无机、有机化合物的分离、提纯，浓缩和回收等。于多种无机、有机化合物的分离、提纯，浓缩和回收等。离子交换树脂用作化学反应催化剂，可大大提高催化效离子交换树脂用作化学反应催化剂，可大大提高催化效率，简化后处理操作，避免设备的腐蚀。率，简化后处理操作，避免设备的腐蚀。第7页，本讲稿共17页 离子交换树脂的功能基连接上作为试剂的基团离子交换树脂的功能基连接上作为试剂的基团后

6、，可以当作有机合成的试剂，成为高分子试剂，用后，可以当作有机合成的试剂，成为高分子试剂，用来制备许多新的化合物。这种方法具有控制及分离容来制备许多新的化合物。这种方法具有控制及分离容易、副产物少、纯度高等特点。目前在有机化合物的易、副产物少、纯度高等特点。目前在有机化合物的酰化、过氧化、溴化二硫化物的还原、大环化合物的酰化、过氧化、溴化二硫化物的还原、大环化合物的合成、肽链的增长、不对称碳化合物的合成、羟基的合成、肽链的增长、不对称碳化合物的合成、羟基的氧化等方面都已取得显著的效果。氧化等方面都已取得显著的效果。强酸型阳离子交换树脂能强烈吸水，可用作干燥强酸型阳离子交换树脂能强烈吸水，可用作干

7、燥剂，吸收有机溶剂或气体中的水分剂，吸收有机溶剂或气体中的水分。第8页，本讲稿共17页 （6）食品工业）食品工业 离子交换树脂在制糖、酿酒、烟草、乳品、饮离子交换树脂在制糖、酿酒、烟草、乳品、饮料、调味品等食品加工中都有广泛的应用。特别在酒料、调味品等食品加工中都有广泛的应用。特别在酒类生产中，利用离子交换树脂改进水质、进行酒的脱类生产中，利用离子交换树脂改进水质、进行酒的脱色、去浑、去除酒中的酒石酸、水杨酸等杂质，提高色、去浑、去除酒中的酒石酸、水杨酸等杂质，提高酒的质量。酒类经过离子交换树脂的去铜、锰、铁等酒的质量。酒类经过离子交换树脂的去铜、锰、铁等离子，可以增加贮存稳定性。经处理后的酒

8、，香味离子，可以增加贮存稳定性。经处理后的酒，香味纯，透明度好，稳定性可靠，是各种酒类生产中不可纯，透明度好，稳定性可靠，是各种酒类生产中不可缺少的一项工艺步骤。缺少的一项工艺步骤。第9页，本讲稿共17页 用离子交换树脂可调节乳品的组成，增加乳液的用离子交换树脂可调节乳品的组成，增加乳液的稳定性，延长存放时间。此外，用离子交换树脂来稳定性，延长存放时间。此外，用离子交换树脂来调节牛奶中钙的含量，除去乳品中离子性杂质，如调节牛奶中钙的含量，除去乳品中离子性杂质，如锶锶(Sr)、碘、碘(I2)等污染物，均是很成功的。等污染物，均是很成功的。在味精生产中，利用离子交换树脂对谷氨酸的选在味精生产中，利

9、用离子交换树脂对谷氨酸的选择性吸附，可除去产品中的杂质和对产品进行脱色。择性吸附，可除去产品中的杂质和对产品进行脱色。这一方法在国内亦已大规模地使用。这一方法在国内亦已大规模地使用。第10页，本讲稿共17页 （7）医药卫生）医药卫生 离子交换树脂在医药卫生事业中被大量应用。如离子交换树脂在医药卫生事业中被大量应用。如在药物生产中用于药剂的脱盐、吸附分离、提纯、脱在药物生产中用于药剂的脱盐、吸附分离、提纯、脱色、中和及中草药有效成分的提取等。色、中和及中草药有效成分的提取等。离子交换树脂本身可作为药剂内服，具有解毒、离子交换树脂本身可作为药剂内服，具有解毒、缓泻、去酸等功效，可用于治疗胃溃疡、促

10、进食欲、缓泻、去酸等功效，可用于治疗胃溃疡、促进食欲、去除肠道放射物质等。去除肠道放射物质等。对于外敷药剂，用离子交换树脂粉末可配制软对于外敷药剂，用离子交换树脂粉末可配制软膏、粉剂及婴儿护肤用品，用以吸除伤口毒物和作为膏、粉剂及婴儿护肤用品，用以吸除伤口毒物和作为解毒药剂。解毒药剂。第11页，本讲稿共17页 将各种药物吸附在离子交换树脂上，可有效地控将各种药物吸附在离子交换树脂上，可有效地控制药物释放速率，延长药效，减少服药次数。利用制药物释放速率，延长药效，减少服药次数。利用离子交换树脂吸水后体积迅速膨胀的特点，将其与离子交换树脂吸水后体积迅速膨胀的特点，将其与药剂混合制成药片，服后可迅速

11、胀大崩解，更快更药剂混合制成药片，服后可迅速胀大崩解，更快更好地发挥药物的作用。好地发挥药物的作用。离子交换树脂还是医疗诊断、药物分析检定的重离子交换树脂还是医疗诊断、药物分析检定的重要药剂，如血液成分分析、胃液检定、药物成分分要药剂，如血液成分分析、胃液检定、药物成分分析等。具有检测速度快、干扰少等优点。析等。具有检测速度快、干扰少等优点。第12页，本讲稿共17页 （8）环境保护）环境保护 离子交换树脂在废水，废气的浓缩、处理、分离、离子交换树脂在废水，废气的浓缩、处理、分离、回收及分析检测上都有重要应用，已普遍用于电镀回收及分析检测上都有重要应用，已普遍用于电镀废水、造纸废水、矿冶废水、生

12、活污水，影片洗印废水、造纸废水、矿冶废水、生活污水，影片洗印废水、工业废气等的治理。废水、工业废气等的治理。例如影片洗印废水中的银是以例如影片洗印废水中的银是以Ag(SO3)23-等阴离子形等阴离子形式存在的，使用式存在的，使用型强碱性离子交换树脂处理后，银的型强碱性离子交换树脂处理后，银的回收率可达回收率可达90以上，既节约了大量的资金，又使废以上，既节约了大量的资金，又使废水达到了排放标准。水达到了排放标准。电镀废水中含有大量有毒的金属氰化物，如电镀废水中含有大量有毒的金属氰化物，如Fe(CN)63-，Fe(CN)64-等，用抗有机污染力强的聚丙烯酰胺等，用抗有机污染力强的聚丙烯酰胺系阴离

13、子交换树脂处理后，可使金属氰化物的含量降至系阴离子交换树脂处理后，可使金属氰化物的含量降至10ppm以下。以下。第13页，本讲稿共17页 （1）有机物的分离）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。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）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

14、例子。开展，已有抢救安眠药中毒病人的成功例子。吸附树脂的应用吸附树脂的应用第14页，本讲稿共17页 （3）药物的分离提取）药物的分离提取 在红霉素、丝裂霉素、头孢菌素等抗菌素的提取在红霉素、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值的影响，不必调整抗菌素发酵液的pH值，因此不值，因此不会造成酸、碱对发酵液活性的破坏。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

15、取中已取得开展，在人参皂甙、绞股兰、甜叶菊等的提取中已取得卓著的成绩。卓著的成绩。第15页，本讲稿共17页 （4）在制酒工业中的应用）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。附而存留，达到分离、纯化的目的。第16页，本讲稿共17页谢谢谢谢第17页，本讲稿共17页