含酚羥基的吸附樹脂的合成及其對芳環(huán)化合物選擇吸附性能研究.pdf

1、吸附樹脂又稱高分子吸附劑，是一類多孔性的、高度交聯(lián)的高分子共聚物，是最早的功能高分子材料。具有較大的比表面積和適當?shù)目讖剑蓮臍庀嗷蛉芤褐形侥承┪镔|(zhì)，多用來提取金屬離子或處理有機污水，但作為選擇性吸附樹脂，分離有機混合物的的研究報道較少。本研究合成了酚醛型大孔吸附樹脂和酚羥基修飾的超高交聯(lián)吸附樹脂，考察了該樹脂在不同體系中對苯胺和β-萘酚的選擇吸附性能，以及兩種吸附質(zhì)同時存在時對每種吸附質(zhì)的吸附行為，分析了溶劑成分、pH值和樹脂的物理

2、性能等因素對吸附劑吸附含氫鍵給體或受體吸附質(zhì)的影響。提出了混合體系中針對氫鍵吸附的樹脂合成和吸附研究思路，為探索新型吸附分離功能高分子材料提供了理論依據(jù)。 分別采用反相懸浮聚合和溶液縮合聚合合成了不同單體比例的吸附樹脂，用溴乙烷代替?zhèn)鹘y(tǒng)的氯甲醚作為交聯(lián)劑、以苯酚或萘酚參與傅．克后交聯(lián)反應制備了酚羥基修飾的超高交聯(lián)吸附樹脂。結(jié)果表明：采用反相懸浮聚合合成的吸附樹脂性能優(yōu)于溶液聚合法，單體苯酚和甲醛的質(zhì)量比10.0：6.0時優(yōu)于10

3、.0：7.0時的樹脂物理性能。通過篩選實驗，選定LM-4和LM-6作為本研究用吸附劑。掃描電鏡(SEM)表明合成樹脂具有吸附分離功能高分子材料的特征。 樹脂對苯和苯胺組成的混合溶液中苯胺的選擇吸附研究表明：水體系中，LM-4、LM-6對苯胺和苯的吸附均以物理吸附為主，對苯胺的有化學吸附存在，且吸附焓在氫鍵吸附焓范圍內(nèi)；隨著pH值增加，LM-4樹脂對苯胺吸附量增加，而對苯吸附量減少，苯胺的選擇系數(shù)也增加；LM-6對苯胺的吸附量隨著

4、pH值增加略有增加，但對苯的吸附量顯著下降，苯胺的選擇系數(shù)迅速增加。LM-4對苯胺和苯的吸附過程均由粒擴散和膜擴散共同控制。兩種吸附樹脂在對兩種吸附質(zhì)吸附前與水分子有吸附、解吸過程。正庚烷和無水乙醇構成的非水體系中，隨著正庚烷含量的增加，LM-4、LM-6對苯胺和苯的吸附量均增大。當正庚烷和乙醇的體積比為40：60時，樹脂LM-4對苯胺的選擇系數(shù)達到6.90，當兩者比為20：80時，LM-6對苯胺的選擇系數(shù)達到4.53。 樹脂對

5、萘和β-萘酚組成的混合溶液中β-萘酚的選擇吸附研究表明：水體系中，LM-4、LM-6對β-萘酚和萘的吸附以物理吸附為主，對β-萘酚的吸附可能產(chǎn)生氫鍵作用。非水體系中，β-萘酚的含量若超過萘，LM-4樹脂則對β-萘酚具有優(yōu)先吸附性，反之，則對萘具有優(yōu)先吸附性。LM-6樹脂對β-萘酚和萘的吸附速率均由粒擴散和膜擴散共同控制。隨著pH值的增加，LM-4、LM-6對β-萘酚的吸附量均增加，水體系中，樹脂LM-4對β-萘酚的選擇系數(shù)隨著pH值增加