8-改性阳离子交换树脂应用研究进展-化工技术与开发.pdf

第 45 卷 第 6 期 化 工 技 术 与 开 发 Vol.45 No.6 2016 年 6 月 Technology Development of Chemical Industry Jun.2016 改性阳离子交换树脂应用研究进展 周育辉，黄秋香，向柏霖，陈 桂 （怀化学院化学与材料工程学院，湖南 怀化 418000） 摘 要：强酸性阳离子交换树脂耐高温性能差，酸强度较低，故需对其进行改性。改性阳离子交换树脂作为固 体酸催化剂或吸附剂等具有后处理方便、处理效率高和重复利用率高等优点。本文综述了改性阳离子交换树脂在有 机合成（酯化反应、缩醛、缩酮反应、醚化反应、酚类合成）、废水处理及分离提纯等方面的应用，指出了改性阳离 子交换树脂的不足，展望了改性阳离子交换树脂在有机催化和吸附剂等领域的发展趋势。 关键词：阳离子交换树脂；改性；催化剂；吸附剂 中图分类号：TQ 425.23+ 1 文献标识码：A 文章编号：1671-9905（2016）06-0043-06 强酸性阳离子交换树脂是目前常用的离子交换 达 91.3％。周慧等 ［10］ 用硫酸镓改性阳离子交换树 树脂之一，其主要交换基团为磺酸基（-SO3H），作为 脂催化合成异丁酸异戊酯，最佳反应条件下其收率 固体酸催化剂和吸附剂，可以重复使用，它的开发与 可达 97.0％。 应用已取得较大进展 ［1-4］ 。相比单纯的阳离子交换 张萌萌等 ［11］ 以柠檬酸和正丁醇为原料，SnCl 4 树脂，改性阳离子交换树脂催化性能和吸附性能明 改性阳离子交换树脂为催化剂合成柠檬酸三丁酯， 显要高，且重复使用的效率也相对提高，是一类环境 最佳反应条件下柠檬酸三丁酯的产率可达 97.3％， 友好型催化剂和吸附剂，许多特定用途的阳离子交 该催化剂不经任何处理重复使用 8 次后，产率仍为 换树脂已经商品化 ［5-7］ 。本文主要介绍改性阳离子 96％。李巧玲 ［12］ 以乙酸和甲醇为原料，金属离子改 交换树脂在有机合成（酯化反应、缩醛、缩酮反应、醚 性阳离子交换树脂为催化剂合成乙酸甲酯，最佳反 化反应、酚类合成等）、废水处理、分离提纯等方面的 应条件下乙酸转化率可达 88.48％。李运山 ［13］ 以乙 应用。 醇和丁二酸酐为原料，金属负载型阳离子交换树脂 为催化剂合成琥珀酸单乙酯，最佳反应条件下乙酸 1 有机合成 正丁酯产率达 93％ 以上。 张凤等 ［14］ 以 732 型阳离子交换树脂和 ZnCl 1.1 酯化反应 2 改性树脂为催化剂对生物油进行催化酯化改质，在 传统法酯化反应常以浓硫酸为催化剂，副反应 相同实验条件下 ZnCl2 改性树脂和 732 型树脂催 多，设备腐蚀严重，废液较多。采用固体酸改性阳离 化乙酸的转化率分别为 70.11％ 和 62.