羥胺型及羧酸型離子交換樹脂的制備和應(yīng)用.pdf

1、目前離子交換樹脂已在各個(gè)不同的工業(yè)部門內(nèi)得到廣泛地應(yīng)用，開發(fā)研究新型的離子交換樹脂具有深遠(yuǎn)的意義。聚苯乙烯作為聚合物載體的一種已為人們廣泛的應(yīng)用，論文選用聚苯乙烯與二乙烯基苯共聚的、粒徑單分散的微球作為聚合物載體，反應(yīng)制備羥胺型吸附樹脂以及羧酸型離子交換樹脂，并分別將它們應(yīng)用于吸附水溶液中的金屬離子以及用于進(jìn)一步功能化制備特殊高分子載體。 本文取代常用的原料氯甲基化聚苯乙烯(PS-CH2-Cl)樹脂，用氯乙酰化聚苯乙烯樹脂（PS

2、-Ace-Cl）固載二乙醇胺（DEA）得到一新型的聚苯乙烯二乙醇胺(PS-Ace-DEA)樹脂。氯乙?；剑≒h-Ace-Cl）與氯甲基苯（Ph-CH2-Cl）有著相似的共軛結(jié)構(gòu)，都易發(fā)生胺解反應(yīng)；另外，酰基基團(tuán)對(duì)苯環(huán)有鈍化作用，在苯環(huán)的親電取代中不易發(fā)生多取代，結(jié)構(gòu)單一；其三，因避免使用致癌原料氯甲醚，使反應(yīng)過(guò)程更加安全，有利于經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。通過(guò)對(duì)反應(yīng)條件的優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)本反應(yīng)中，樹脂經(jīng)溶劑溶脹15h；反應(yīng)物料比：n (DEA): n

3、 (-Cl) =7: 1；在110℃下反應(yīng)13h時(shí)，產(chǎn)物的擔(dān)載量可以達(dá)到最高：3.41mmol·g-1。并且發(fā)現(xiàn)隨著原料樹脂擔(dān)載量的增加，產(chǎn)物DEA的擔(dān)載量隨之增加，可見反應(yīng)過(guò)程中存在著鄰近基團(tuán)效應(yīng)。 用PS-Ace-DEA樹脂對(duì)銅離子進(jìn)行吸附，并研究了其吸附動(dòng)力學(xué)和吸附等溫線。結(jié)果發(fā)現(xiàn)樹脂對(duì)銅離子的吸附量隨著DEA的擔(dān)載量增加而增加，對(duì)銅離子的最大吸附量可達(dá)3.79 mmol·g-1。且在pH范圍5.6～10.5內(nèi)樹脂對(duì)銅離

4、子均有穩(wěn)定的吸附量,樹脂的吸附率達(dá)到93.81％。 同樣用PS-Ace-DEA樹脂對(duì)Cr6+的吸附性能，研究了含Cr6+溶液pH值和濃度等對(duì)吸附的影響，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)樹脂對(duì)Cr6+的飽和吸附容量為190mg·g-1；且在0～200mg·L-1的鉻濃度范圍內(nèi)，樹脂對(duì)Cr6+的吸附率都在99.8％以上，吸附平衡濃度小于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)0.5mg·L-1。 此外，選用鄰苯二甲酸酐與聚苯乙烯（PS）以傅克?；磻?yīng)制備了聚苯乙烯羧基化弱