吸附树脂和离子交换树脂的吸附区别|用途（大孔吸附树脂） 标签： 添加时间：2022-12-08 浏览次数:8091
在各类提取分离技术中，树脂树脂吸附分离技术既有分离效果，和离又有精确选择性，交换与混合物接触时能够吸附其中的吸附目标物而不吸附其他物质，或对不同的树脂树脂物质具有不同的吸附力，在下游用户的和离生产工艺流程中可发挥特殊的选择性吸附、分离和纯化等功能。根据不同需求，常用的吸附分离材料包括活性炭、硅胶、离子交换与吸附树脂：
活性炭：工艺简单、成本较低，以物理吸附为主，无选择性；
硅胶：具有极强的亲水性，主要用于除湿领域；物理吸附来自于硅胶表面与溶质分子间的范德华力，化学吸附主要是硅胶表面硅羟基与待分离物质间的氢键作用。
离子交换与吸附树脂：有特定吸附能力，吸附效率高，适用范围广；性质稳定不受无机物影响，结构上易于设计；再生简便、使用周期长，不会产生二次污染。
离子交换与吸附树脂的优异性能和高性价比使其成为吸附分离材料中应用比较广泛的产品，发展空间巨大。按是否含有活性交换基团，离子交换与吸附树脂分为离子交换树脂与吸附树脂：
1）离子交换树脂具有交换基团。在离子交换树脂的内部结构中，一部分为树脂由单体经交联聚合成不溶性的三维空间网状骨架，其化学性质稳定，也是离子交换树脂的主要成分，具有高比表面积、高孔隙度的形貌和结构特性；另一部分为功能基团（活性基团），连接在高分子骨架上，由活动离子和固定离子组成。当树脂与溶液接触的时候，溶液中的可交换离子与离子交换树脂上的抗衡离子发生交换，利用吸附剂内部末端官能团的选择吸附性，优先吸附环境中其它物质的分子或离子，再使用特定的解析剂使其从吸附剂表面脱附，即可达到分离和富集的效果。
2）吸附树脂不具有交换基团。吸附树脂是在离子交换树脂基础上发展起来的一类不含活性基团的高分子吸附剂。其吸附性是由范德华引力或产生氢键的结果，吸附性能类似于活性炭。不同极性、不同孔径的树脂对不同种类的化合物的选择性不同，从而达到分离纯化的目的。其形成的物理化学作用使得被吸附的物质较易从树脂上洗脱下来，树脂本身也容易再生。因此，吸附树脂具有选择性好、机械强度高、再生处理方便、吸附速度快的优点。
不同的结构和性质塑造了不同类型的离子交换与吸附树脂。根据树脂孔结构分为凝胶型树脂和大孔型树脂；根据骨架结构形成的极性分为强极性、极性、中等极性、非极性等5类树脂；根据活性基团解离出的离子分为阴离子交换树脂和阳离子交换树脂；根据所带活性基团的性质分为强酸阳离子树脂、弱酸阳离子树脂、强碱阴离子树脂、弱碱阴离子树脂、螯合树脂、两性树脂及氧化还原树脂。不同种类的树脂性质决定了其不同的应用领域，包括湿法冶金、生物医药、环保、食品及饮用水、工业水处理、核工业和电子等。
离子交换树脂的合成一般分为两个过程，首先是制备高分子聚合物骨架，再在骨架上引入活性基团。常规工艺中，制备高分子骨架一般采用悬浮聚合、单次交联的工艺；例如苯乙烯树脂的合成就是使苯乙烯和交联剂二乙烯苯在水中悬浮状态下聚合成白球，再通过化学反应向骨架上引入活性基团。如果使用浓硫酸处理白球，则可得到磺酸型阳离子树脂；如果先使用氯甲醚进行氯甲基化处理后再用胺处理，则可得到碱性强弱不同的各种阴离子树脂。除常规工艺外，还有使用已经具备活性基团的单体经聚合一步制得树脂；例如丙烯酸系树脂基体就是由丙烯酸甲酯和交联剂二乙烯苯共聚而成，基体经过特定化学反应即可转变为阳/阴离子交换树脂。
树脂饱和后可再生恢复性能，再生剂比耗用于衡量再生效率。当离子交换树脂绝大部分可交换离子发生了交换，则表明树脂已经达到饱和，需要用相应的盐、酸或碱再生以恢复其工作能力。一般用再生剂耗（盐耗、酸耗或碱耗）和再生剂比耗来衡量树脂的再生能力。再生剂耗（g/mol）是在失效的树脂中再生每摩尔交换基团所耗用的再生剂质量；再生剂比耗（mol/mol）是在树脂中再生每摩尔交换基团所耗用的HCl或NaOH的物质的量，通常以无量纲形式表示；再生剂比耗越接近于1，再生效率越高。
离子交换与吸附树脂行业系提取分离行业的子行业。由于天然存在或人工合成的树脂树脂物质大多为混合物，在工业生产的和离过程中经常需要通过分离对其进行提炼和纯化。主流提取分离方法包括离子交换与吸附分离法、交换溶剂法、吸附蒸馏法、树脂树脂沉淀法、和离升华法等，交换应用贯穿于工业生产的吸附全行业。
在各类提取分离技术中，树脂树脂吸附分离技术既有分离效果，和离又有精确选择性，交换与混合物接触时能够吸附其中的吸附目标物而不吸附其他物质，或对不同的树脂树脂物质具有不同的吸附力，在下游用户的和离生产工艺流程中可发挥特殊的选择性吸附、分离和纯化等功能。根据不同需求，常用的吸附分离材料包括活性炭、硅胶、离子交换与吸附树脂：
活性炭：工艺简单、成本较低，以物理吸附为主，无选择性；
硅胶：具有极强的亲水性，主要用于除湿领域；物理吸附来自于硅胶表面与溶质分子间的范德华力，化学吸附主要是硅胶表面硅羟基与待分离物质间的氢键作用。
离子交换与吸附树脂：有特定吸附能力，吸附效率高，适用范围广；性质稳定不受无机物影响，结构上易于设计；再生简便、使用周期长，不会产生二次污染。
离子交换与吸附树脂的优异性能和高性价比使其成为吸附分离材料中应用比较广泛的产品，发展空间巨大。按是否含有活性交换基团，离子交换与吸附树脂分为离子交换树脂与吸附树脂：
1）离子交换树脂具有交换基团。在离子交换树脂的内部结构中，一部分为树脂由单体经交联聚合成不溶性的三维空间网状骨架，其化学性质稳定，也是离子交换树脂的主要成分，具有高比表面积、高孔隙度的形貌和结构特性；另一部分为功能基团（活性基团），连接在高分子骨架上，由活动离子和固定离子组成。当树脂与溶液接触的时候，溶液中的可交换离子与离子交换树脂上的抗衡离子发生交换，利用吸附剂内部末端官能团的选择吸附性，优先吸附环境中其它物质的分子或离子，再使用特定的解析剂使其从吸附剂表面脱附，即可达到分离和富集的效果。
2）吸附树脂不具有交换基团。吸附树脂是在离子交换树脂基础上发展起来的一类不含活性基团的高分子吸附剂。其吸附性是由范德华引力或产生氢键的结果，吸附性能类似于活性炭。不同极性、不同孔径的树脂对不同种类的化合物的选择性不同，从而达到分离纯化的目的。其形成的物理化学作用使得被吸附的物质较易从树脂上洗脱下来，树脂本身也容易再生。因此，吸附树脂具有选择性好、机械强度高、再生处理方便、吸附速度快的优点。
不同的结构和性质塑造了不同类型的离子交换与吸附树脂。根据树脂孔结构分为凝胶型树脂和大孔型树脂；根据骨架结构形成的极性分为强极性、极性、中等极性、非极性等5类树脂；根据活性基团解离出的离子分为阴离子交换树脂和阳离子交换树脂；根据所带活性基团的性质分为强酸阳离子树脂、弱酸阳离子树脂、强碱阴离子树脂、弱碱阴离子树脂、螯合树脂、两性树脂及氧化还原树脂。不同种类的树脂性质决定了其不同的应用领域，包括湿法冶金、生物医药、环保、食品及饮用水、工业水处理、核工业和电子等。
离子交换树脂的合成一般分为两个过程，首先是制备高分子聚合物骨架，再在骨架上引入活性基团。常规工艺中，制备高分子骨架一般采用悬浮聚合、单次交联的工艺；例如苯乙烯树脂的合成就是使苯乙烯和交联剂二乙烯苯在水中悬浮状态下聚合成白球，再通过化学反应向骨架上引入活性基团。如果使用浓硫酸处理白球，则可得到磺酸型阳离子树脂；如果先使用氯甲醚进行氯甲基化处理后再用胺处理，则可得到碱性强弱不同的各种阴离子树脂。除常规工艺外，还有使用已经具备活性基团的单体经聚合一步制得树脂；例如丙烯酸系树脂基体就是由丙烯酸甲酯和交联剂二乙烯苯共聚而成，基体经过特定化学反应即可转变为阳/阴离子交换树脂。
树脂饱和后可再生恢复性能，再生剂比耗用于衡量再生效率。当离子交换树脂绝大部分可交换离子发生了交换，则表明树脂已经达到饱和，需要用相应的盐、酸或碱再生以恢复其工作能力。一般用再生剂耗（盐耗、酸耗或碱耗）和再生剂比耗来衡量树脂的再生能力。再生剂耗（g/mol）是在失效的树脂中再生每摩尔交换基团所耗用的再生剂质量；再生剂比耗（mol/mol）是在树脂中再生每摩尔交换基团所耗用的HCl或NaOH的物质的量，通常以无量纲形式表示；再生剂比耗越接近于1，再生效率越高。
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