功能高分子ppt課件(已修改)
2025-11-10 18:10 本頁面
【正文】 第十章 功能高分子 功能高分子 :具有特殊的物理或化學(xué)性能的高分子，如吸附性能、反應(yīng)性能、光性能、電性能、磁性能等。 吸附分離功能高分子 吸附 是指液體或氣體中的某些分子通過各種親和作用結(jié)合于固體材料上 。 應(yīng)用 ：利用吸附的選擇性 ， 可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜物質(zhì)體系的 分離 與各種成分的 富集與純化 ；通過專一型吸附可實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜體系中某種物質(zhì)的 檢測 。 吸附分離功能高分子： 對某些特定離子或分子具有選擇性吸附作用的高分子。 吸附分離功能高分子分類： 按其吸附機(jī)理可分為 化學(xué)吸附 、 物理吸附和親和吸附 高分子三大類； 按其形態(tài)可分為 無定形 、 珠狀 、 纖維狀 ； 按其孔結(jié)構(gòu)的不同，可分為 微孔型 （凝膠型）、 中孔型 、 大孔型 、 特大孔型 等。 吸附分離功能高分子骨架結(jié)構(gòu)的合成 為了保證吸附樹脂在使用時(shí)不被溶解，其骨架結(jié)構(gòu)通常需有一定程度的交聯(lián)，常常是由單乙烯基單體和多乙烯基交聯(lián)單體共聚而成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，可以有無定形、珠狀和纖維狀三種基本形態(tài)，其中珠狀材料應(yīng)用最為廣泛。 成珠技術(shù) : 懸浮聚合 50～ 1500μm 沉淀聚合 微米級 乳液聚合 ～ 其中以懸浮聚合的應(yīng)用最為廣泛。 懸浮聚合所得的交聯(lián)聚合物小球?yàn)?凝膠型 ， 凝膠型交聯(lián)小球在干態(tài)時(shí)孔隙非常小 ， 只有在添加良溶劑后才會重構(gòu)一定的孔隙 。 因此 ， 凝膠型交聯(lián)小球常常必須在良溶劑中使用 。 如果在聚合反應(yīng)過程中加入致孔劑 ， 則可得到大孔型交聯(lián)小球 ， 其多孔結(jié)構(gòu)是永久的 ，在氣相和不良溶劑中也可使用 ， 并且大孔型交聯(lián)小球比凝膠型交聯(lián)小球吸附能力更強(qiáng) ， 在進(jìn)行化學(xué)改性時(shí) ， 更容易獲得高的功能基引入率 。 致孔技術(shù) : 惰性稀釋劑致孔 線形高分子致孔 化學(xué)吸附功能高分子 （ 1） 離子交換樹脂 離子交換樹脂：通過離子鍵與各種陽離子或陰離子產(chǎn)生吸附作 用，對相應(yīng)的離子進(jìn)行離子交換。 離子交換樹脂的分類 : 強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂 最具代表性的是聚苯乙烯磺酸樹脂 弱酸型陽離子交換樹脂 最具代表性的是聚（甲基）丙烯酸型 的離子交換樹脂 強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂 常用的是對聚苯乙烯交聯(lián)小球先后經(jīng) 氯甲基化和季銨化改性后得到 弱堿型陰離子交換樹脂 其離子交換功能團(tuán)為伯胺基、仲胺基 或叔胺基 離子交換樹脂的應(yīng)用 用于清除離子 : 如陽離子交換樹脂用于清除水溶液中的陽離子 ，陰離子交換樹脂用于清除水溶液中的陰離子 ， 將陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂分別裝柱串聯(lián)使用或混合裝柱 ， 可消除水中的陰離子和陽離子 ， 用于制備去離子水 、 廢水處理等 。 用于離子交換 : 利用其離子交換的可逆性 ， 用于離子交換反應(yīng) ，最成功的應(yīng)用是離子交換色譜 ， 可以用來分離由多種離子組成的混合物 。 用于酸、堿催化反應(yīng) : 如質(zhì)子型的陽離子交換樹脂可作為非常有效的高分子酸催化劑，氫氧根型陰離子交換樹脂則是一種性能良好的高分子堿性催化劑。 （ 2） 高分子螯合樹脂 高分子螯合樹脂的特征是在高分子骨架上連接有對金屬離子具有配位功能的螯合基團(tuán)，通過選擇性螯合作用而實(shí)現(xiàn)對各種金屬離子的濃縮和富集，可廣泛地應(yīng)用于分析檢測、污染治理、環(huán)境保護(hù)和工業(yè)生產(chǎn)。 如 β 二酮螯合樹脂 ,可以由甲基丙烯酰丙酮的聚合反應(yīng)而得，也可由聚乙烯醇與乙烯酮等反應(yīng)而得： H 2 C CC H 3C C H 2OCOC H 3 C H2 CC H 3COC H 2 C C H 3O( )nnC H 2 C HO H( )n+ H 2 C C O C H 2 C HO( )nCOC H 2 C C H 3O 冠醚類螯合樹脂中的冠醚結(jié)構(gòu)可以在主鏈上，也可在側(cè)基上，其中以側(cè)鏈形式較多，如：
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