高分子吸附材料在工农业生产、环境保护、医疗和化学研究等方面具有重要用途,本文主要介绍了高分子吸附材料的结构特点、制备、性能以及应用。
高分子吸附性材料主要指那些对某些特定的离子或分子有选择性亲和作用的高分子材料,是利用功能高分子材料与被吸附物质之间的物理或化学作用,其中包括物理吸引、配位和静电等作用形式,使两者之间发生暂时或永久性结合,进而发挥各功效。
高分子吸附性材料的制备方法高分子吸附性材料采用的聚合方法主要有悬浮聚合、本体聚合和溶液聚合。
如果制备微孔型高分子吸附性材料(有时称凝胶型),通常采用悬浮聚合法,使用时必须用一定溶剂溶胀;如果制备大孔性高分子吸附性材料,一般也采用悬浮聚合法,则在溶胀状态或非溶胀状态下都可使用,但在干燥状态下树脂的脆性较大;如果制备米花状吸附树脂,一般通过本体聚合得到,只能在非溶胀条件下使用,但实际应用中使用较少;还有交联网状吸附树脂,主要在线性聚合物的基础上,加入交联剂进行交联反应制备,在线性制备阶段引入功能集团和进行结构分析容易,但机械稳定性较差,使其使用受到一定的限制。高分子吸附性材料结构与吸附性能之间的关系高分子吸附性材料表现出的吸附性能与其结构具有特定对应关系。
根据吸附树脂各部分的形态和作用,可将高分子吸附性材料的结构分成三个层次[1]。化学组成与功能基团元素组成的影响,如果聚合物分子中含有配位原子,如O、N、S、P等,聚合物便具有潜在的络合能力,可作高分子螯合剂;如果聚合物主链被其他原子,如Si替换,也会大大影响其吸附性能。
功能基团的影响,如果聚合物链上连接强酸性基团,解离后的高分子酸根能够与阳离子结合成盐,具有阳离子交换和吸附能力;连接季铵基团,可与阴离子结合,具有阴离子交换能力;由于不同离子型基团与各种离子结合能力与稳定性不同,因此各种离子型树脂便呈现选择性离子交换能力。分子极性的影响,当树脂化学结构中不含极性基团,得到的是非极性树脂,适合从极性溶剂中吸附非极性有机物;当引入极性基团,会转化成极性吸附树脂,适合从非极性溶剂中吸附不同极性的物质。
石红锦·高分子吸附性材料的性能与用途高分子吸附材料在工农业生产、环境保护、医疗和化学研究等方面具有重要用途,本文主要介绍了高分子吸附材料的结构特点、制备、性能以及应用。
高分子吸附性材料主要指那些对某些特定的离子或分子有选择性亲和作用的高分子材料,是利用功能高分子材料与被吸附物质之间的物理或化学作用,其中包括物理吸引、配位和静电等作用形式,使两者之间发生暂时或永久性结合,进而发挥各功效。
高分子吸附性材料的制备方法高分子吸附性材料采用的聚合方法主要有悬浮聚合、本体聚合和溶液聚合。
如果制备微孔型高分子吸附性材料(有时称凝胶型),通常采用悬浮聚合法,使用时必须用一定溶剂溶胀;如果制备大孔性高分子吸附性材料,一般也采用悬浮聚合法,则在溶胀状态或非溶胀状态下都可使用,但在干燥状态下树脂的脆性较大;如果制备米花状吸附树脂,一般通过本体聚合得到,只能在非溶胀条件下使用,但实际应用中使用较少;还有交联网状吸附树脂,主要在线性聚合物的基础上,加入交联剂进行交联反应制备,在线性制备阶段引入功能集团和进行结构分析容易,但机械稳定性较差,使其使用受到一定的限制。高分子吸附性材料结构与吸附性能之间的关系高分子吸附性材料表现出的吸附性能与其结构具有特定对应关系。
根据吸附树脂各部分的形态和作用,可将高分子吸附性材料的结构分成三个层次。化学组成与功能基团元素组成的影响,如果聚合物分子中含有配位原子,如O、N、S、P等,聚合物便具有潜在的络合能力,可作高分子螯合剂;如果聚合物主链被其他原子,如Si替换,也会大大影响其吸附性能。
功能基团的影响,如果聚合物链上连接强酸性基团,解离后的高分子酸根能够与阳离子结合成盐,具有阳离子交换和吸附能力;连接季铵基团,可与阴离子结合,具有阴离子交换能力;由于不同离子型基团与各种离子结合能力与稳定性不同,因此各种离子型树脂便呈现选择性离子交换能力。
分子极性的影响,当树脂化学结构中不含极性基团,得到的是非极性树脂,适合从极性溶剂中吸附非极性有机物;当引入极性基团,会转化成极性吸附树脂,适合从非极性溶剂中吸附不同极性的物质。
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