8.吸附性高分子材料.pdf

功能高分子材料 Functional Polymers 材料科学与工程学院 高分子材料系 主要内容 第一章 功能高分子材料总论 第二章 反应型高分子材料 第三章 导电高分子材料 第四章 电活性高分子材料 第五章 高分子液晶材料 第六章 高分子功能膜材料 第七章 光敏高分子材料 第八章 吸附性高分子材料 第九章 医用高分子材料 第十章 高分子纳米复合材料 第十一章 其他功能高分子材料简介 参考书目 1. 《离子交换与吸附树脂》，何炳林，上海科技教育出 版社，1995 2. 《高吸水与高吸油性树脂/高分子新材料丛书》 李建 颖 编著， 化学工业出版社，2005 第八章 吸附性高分子材料 一、吸附性高分子材料概述 一、吸附性高分子材料概述 二、非离子型吸附树脂 二、非离子型吸附树脂 三、高分子螯合树脂 三、高分子螯合树脂 四、离子型高分子吸附材料 四、离子型高分子吸附材料 五、高吸水性高分子材料 五、高吸水性高分子材料 六、天然有机吸附剂简介 六、天然有机吸附剂简介 [问题1]工业废水中的重金属离子怎样回收？ [问题2]在沙漠和荒漠中进行绿化，怎样提高植物的成活 率？ 一、吸附性高分子材料概述 1、吸附性高分子材料的定义和分类 （1）定义  吸附材料：指材料对某些离子或分子有选择性亲和作 用，两者之间形成暂时或永久性结合，而发挥某种特定 功能 （如空气和水的净化、物质的富集、产品脱色、混 合物分离等） （2）分类  按结构和属性分  无机吸附材料：分子筛、硅胶、活性炭等  有机吸附材料：纸、棉花、海绵、泡沫塑料、聚苯乙烯、 葡聚糖凝胶、纤维素等  按材料来源分  天然吸附材料：活性炭、硅藻土、氧化铝、甲壳素、纤 维素等  合成高分子吸附材料：离子交换树脂、高分子螯合剂、 吸水性树脂、非离子型吸附树脂等  按吸附性高分子材料的性质与用途分 （1）非离子型吸附树脂：无离子和官能团，吸附作用力为范德华 力，吸附质为非极性和弱极性有机化合物 （2）吸水性高分子吸附剂：亲水性网状结构，有极强的吸水和保 水能力 （3）金属阳离子配位型吸附树脂 （高分子螯合剂）：带配位基 团，对过渡金属离子有吸附和富集作用 （4）离子型吸附树脂 （离子交换树脂）：带酸性或碱性基团，在 溶液中解离后带负电荷或正电荷，分别与阳离子或阴离子静电结 合生成盐 2、吸附性高分子材料的结构及制备方法 （1）微孔型 （凝胶型）吸附树脂：球状颗粒，干燥状态下孔很 小且少，使用时需溶剂溶胀，采用悬浮聚合法制备 （2）大孔型吸附树脂：干燥状态下孔隙率较高且孔径较大，溶 胀或非溶胀状态下均可使用，采用悬浮聚合法制备，加惰性溶剂 作致孔剂 （3）米花型吸附树脂：白色不透明颗粒 （如膨化的米花），具 有多孔性，孔径大 （允许小分子通过），不能溶胀，在非溶胀条 件下使用，采用本体聚合法制备，实际应用较少 （4）交联大网状吸附树脂：线型聚合物交联而形成的大孔网状 聚合物 3、聚合物化学结构与吸附性能之间的关系 1）化学组成与功能基团 （1）元素组成 含O、N、S、P等配位原子的聚合物倾向于与 金属离子配位，而用作高分子螯合剂 （2）功能基团 带有羧基、氨基、羟基、磺酸基等功能团的 聚合物均向于与阳离子或阴离子成盐，而用作离子交换树脂 （3）分子极性 非极性的聚合物可从极性溶液中通过范德华 力、氢键力、疏水力等吸附非极性的有机分子；极性的聚合 物可从非极性溶液中吸附极性的有机分子，