吸附作為一種低能耗的固相萃取分離技術在工業上已有廣泛的應用,常用的吸附劑主要有活性炭、改性纖維素、黏土、硅膠等。而應用為廣泛的活性炭,由于其機械強度差、使用壽命短且再生困難,導致運行成本偏高,影響了其在工業上的推廣應用。
目前,隨著功能高分子材料的迅速發展,大孔吸附樹脂成為一種特殊的吸附材料引起了人們的關注。大孔吸附樹脂是一種人工合成的具有多孔立體結構的聚合物吸附劑,是在離子交換劑和其他吸附劑應用基礎上發展起來的一類新型樹脂,它主要依靠和被吸附的分子(吸附質)之間的范德華引力,通過-的比表面進行物理吸附而工作的,在實際應用中,對一些與其骨架結構相近的分子如芳香族環
狀化合物尤其具有很強的吸附能力。大孔吸附樹脂不溶于酸、堿及,化學性質穩定,并可通過分子間的作用力,從水溶液中富集、分離和回收有機物質,與活性炭相比,大孔吸附樹脂具有孔分布窄、機械強度好、容易脫附再生等優點,值得研究。
大孔吸附樹脂的結構及吸附原理
大孔吸附樹脂的結構包括化學結構和物理結構。通過帶有各種功能基團的單體或聚合物進行功能基反應,可以得到不同化學結構的吸附樹脂。而大孔吸附樹脂的物理結構主要是孔結構,它是在合成時加入惰性的制孔劑,待網絡骨架固化和鏈結構單元形成后,再用溶劑萃取或水洗蒸餾將其去掉,就留下了不受外界條件影響的孔隙。
大孔吸附樹脂是集篩選和吸附于一體的多孔材料,對于吸附質的吸附主要是物理吸附。物理吸附的實質是基于樹脂表面上的原子力場不飽和而有表面能,因而可以吸附某些分子以降低表面能;吸附作用主要是范德華力或氫鍵綁定的結果,吸附過程取決于溫度、壓強、表面積的大小,與表面的微觀結構關系不大。吸附劑從溶液中吸附溶質分子后,溶液的濃度將降低,而被吸附的分子將在固體表面上濃聚,其結果一般是引起體系內放熱和自由能的下降。
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