第七章吸附性高分子材料

吸附性高分子材料概述_赵声贵

第16卷　第2期广东有色金属学报Vo l .16,N o .22006年6月 JO U RN A L O F G U A NG DON G NO N -FERRO U S M ET A LS Jun .2006 收稿日期:2006-04-11 作者简介:赵声贵(1979-),男,云南昭通人,在读硕士研究生. 文章编号:1003-7837(2006)02-0129-04 吸附性高分子材料概述赵声贵,钟　宏,刘广义 (中南大学化工冶金研究所,湖南长沙　410083) 摘　要:介绍了吸附性高分子材料的种类、特点及结构与吸附性能的关系,综述了高分子吸附剂在水处理、医药、机械加工等不同领域的研究进展情况.关键词:高分子吸附剂;结构;性能;应用中图分类号:O 647.33 文献标识码:A 随着科学研究和生产技术的不断发展,吸附性高分子材料正迅速进入人们的生产和生活领域中,目前已经成为重要的有机功能材料之一.吸附性高分子材料主要是指那些对某些特定离子或分子有选择性亲和作用的高分子材料. 1　种类和特点 1.1　按性质和用途分类根据吸附性高分子材料的性质和用途,可将其分为以下几类[1].(1)非离子型高分子吸附树脂:对该材料非极性和弱极性有机物具有特殊的吸附作用,主要应用于分析化学和环境保护领域中,用于吸附和分离处在气相和液相(主要是水相)中的有机分子.(2)亲水性高分子吸水剂:具有亲水性分子结构,可以被水以较大倍数溶胀,广泛用于土壤保湿和生理卫生用品等方面.(3)金属阳离子配位型吸附剂:这种高分子材料的骨架上带有配位原子或配位基团,能与特定金属离子进行络合反应,生成配位键而结合.这种材料也称为高分子螯合剂,多用于吸附和分离水相中的各种金属离子.(4)离子型高分子吸附树脂:当高分子骨架中含有某些酸性或碱性基团时,在溶液中解离后具有与一些阳离子或阴离子相互以静电引力生成盐的趋势,因而产生吸附作用.最常见的有各种离子交换树脂,它们被广泛地用来富集和分离各种阴离子和阳离子.1.2　按使用条件和外观形态分类根据使用条件和外观形态,吸附性高分子材料主要分为以下4类.(1)微孔型吸附树脂[2] :外观呈颗粒状,在干燥状态下树脂内的微孔很小,当作为吸附剂使用时,必须用一定溶剂进行溶胀,溶胀后树脂的三维网状结构被扩展,内部空间被溶剂填充形成凝胶,因此也称为凝胶型树脂.(2)大孔型吸附树脂[3]:特点是在干燥状态下树脂内部就有较高的孔隙率、大量的孔洞和较大的孔径.这种树脂不仅可以在溶胀状态下使用,也可在非溶胀状态下使用.因这种树脂具有足够的比表面积,其孔洞是永久性的.(3)米花状吸附树脂[4]:外观为白色透明颗粒,具有多孔性、不溶解性和较低的体积密度.由于这种树脂在大多数溶剂中不溶解不溶胀,因此,只能在非溶胀的条件下使用,树脂中存在的微孔可允许小分子通过.(4)交联网状吸附树脂[5]:外观呈颗粒状,是三维交联的网状聚合物.由于网状结构,其机械稳定性较差,使用受到一定限制.交联网状吸附树脂是通过制备线性聚合物,引入所需的功能基团,然后加入交联剂进行交联反应制得.

除氟方法

含氟废水处理大汇总氟是一种微量元素，饮用水含氟量在0.4~0.6mg/L的水对人体无害有益，而长期饮用含量大于1.5mg/L的高氟水则会给人体带来不利影响，严重的会引起氟斑牙和氟骨病。我国某些地区特殊的地球化学特征使该区域水源含氟量大于1.0mg/L，从而造成地方性氟中毒。我国有将近l亿人生活在高氟水地区，目前在我国氟受害者多达几千万人。除个别地区自然因素外，大量的高氟工业废水的排放是主要因素之一。随着我国工业的迅猛发展，含氟废水的排放量将会增加，因此．含氟废水的排放必须受到严格控制。某些高浓度含氟工业废水的排放，更对人们身体健康造成很大威胁，所以必须对含氟工业废水加以处理。 1973年颁布的《工业三废排放试行标准》（GBJ4-73）中规定，氟的无机化合物排放标准为10mg/L（以F-计）。1988年颁布的《污水综合排放标准》（GB8789-88）中规定，新扩改企业对外排放含氟废水，氟化物不得超过10mg/L（向二级污水处理厂排放除外）。此废水带出物是以氟化钙计，那么1988年的标准比1973年的标准严格了一倍以上。目前含氟废水的主要处理方法是化学沉淀法和吸附法，这两种方法存在处理后出水很难达标、泥渣沉降缓慢且脱水困难等缺点。冷冻法、离子交换树脂法、超滤法、电渗析等，因为处理成本高，除氟效率低，多停留在实验阶段，很少推广应用于工业含氟废水治理。笔者认为，应围绕沉淀法吸附法为主体工艺，后续深处理工艺，提高效率，节约成本，应对含氟废水的特点，开发合理工艺。化学沉淀法

一、Ca（OH）2+PAC+PAM+ 吸收塔法污水处理工艺流程

对于高浓度含氟工业废水，一般采用钙盐沉淀法，即向废水中投加石灰，使氟离子与钙离子生成CaF2沉淀而除去。该工艺具有方法简单、处理方便、费用低等优点，但存在处理后出水很难达标、泥渣沉降缓慢且脱水困难等缺点。氟化钙在18 ℃时于水中的溶解度为16.3 mg/L，按氟离子计为7.9 mg/L，在此溶解度的氟化钙会形成沉淀物。氟的残留量为10～20 mg/L时形成沉淀物的速度会减慢。当水中含有一定数量的盐类，如氯化钠、硫酸钠、氯化铵时，将会增大氟化钙的溶解度。因此用石灰处理后的废水中氟含量一般不会低于20～30 mg/L。石灰的价格便宜，但溶解度低，只能以乳状液投加，由于生产的CaF2沉淀包裹在Ca(OH)2颗粒的表面，使之不能被充分利用，因而用量大。投加石灰乳时，即使其用量使废水pH达到12，也只能使废水中氟离子浓度下降到15 mg/L左右，且水中悬浮物含量很高。当水中含有氯化钙、硫酸钙等可溶性的钙盐时，由于同离子效应而降低氟化钙的溶解度。含氟废水中加入石灰与氯化钙的混合物，经中和澄清和过滤后，pH 为7～8时，废水中的总氟含量可降到10 mg/L左右。为使生成的沉淀物快速聚凝沉淀，可在废水中单独或并用添加常用的无机盐混凝剂(如三氯化铁)或高分子混凝剂(如聚丙烯酰胺)。为不破坏这种已形成的絮凝物，搅拌操作宜缓慢进行，生成的沉淀物可用静止分离法进行固液分离。在任何pH下，氟离子的浓度随钙离子浓度的增大而减小。在钙离子过剩量小于40 mg/L时，氟离子浓度随钙离子浓度的增大而迅速降低，而钙离子浓度大于100 mg/L时氟

各种吸附剂处理含氟废水

吸附法处理含氟废水 1996年，德国的一项专利是利用硅胶来除去水中的氟。1997年．曰本的另一专利中报道，一种除氟方法是在水中加入ca盐，使得F与Ca形成CaF2，再加入AL(OH)3胶体等。这也是利用吸附法除氟。同年．日本又以AL3+与Ca2+共同作用，调整pH至适宜值，可大量除氟。美国、台湾、印度对此也进行了许多研究，如美国于1991成功的制得多孔微粒氧化锆氟吸附剂。台湾用一种已用的催化剂作为除氟剂，取得了很好的效果。I996年，印度同样得到吸附氟离子效果很好的改性氟石。国内这几年也制得了许多效果很好的氟吸附剂。如改性氧化铝吸附剂、两性淀粉吸附剂、负载镧改性纤维吸附剂等等，处理台氟废水具有明显优于其他氟处理剂的特点-根据所用的原料，可以将氟吸附剂分为台铝吸附剂、天然高分子吸附剂、稀土吸附剂和其他类吸附荆。吸附是发生在两相界面处的成分浓缩，吸附剂之所以具有良好的吸附特性，主要是由于它有密集的细孔结构和巨大的比表面积，或具有可以与吸附质分子形成化学键的基团，为此，吸附行为可分为物理吸附与化学吸附。一般吸附剂的吸附机理都是与Langmuir机理有关的。利用吸附剂表面与吸附质之间的作用力来完成的。下面就它们的机理作一介绍。 1.含铝类吸附剂吸附机理

活性氧化铝之所具有较好的吸附性能，这与它的结构有关。表面干燥的氧化铝表面第一层由氧离子构成，氧离子与第二铝离子相连接，其量只为第二层氧离子的一半。因此，有一半的铝离子将暴霹于表面上，第二层的氧离子正好符合AI2O3的AL/O比，与氟离于结合力较强。X光电子能谱的研究表明，活性氧化铝对F的吸附是通过对NaF的化学吸附米实现的： A12O3 +Na+ +F——AL2O3NaF 在一些水合的A12O3表面，F-可发生氢键吸附。在物理吸附中，铝盐水解生成的AL3(OH)45+、AL7(oH)l7’4+和AL13O4(oH)l7'7+等高价阳离子，通过静电作用吸附F-。铝盐除氟常常与钙盐相结台，主要是因形成了难溶的含氟化合物，如CaCI2和ALCL3合用时，形成一种由Ca、AL及F组成的络台物，但是其具件组分和结构尚特进一步研究。分子筛又称沸石，是一种水合硅酸盐类，分子筛是一种笼形孔洞骨架的晶体，经脱水后空间十分丰富，具有很大的内表面积，可以吸附相当数量的吸附质。同时内晶表面高度极化，晶体空隙内部具有强大的静电场起作用，微孔分布单一均匀，并且有普通分子般大小，宜于吸附分离不物质的分子筛吸附的显著特征之一就足它具有选择啦咐性能。这种选择吸附性能有两种情况：一种是单纯根据分子的形状与大小来筛分子：另一种是根据分子极性、不饱和度、极化率来选择吸附。此外分于筛还具有在低分压（低浓度）及较高温度下吸附能力强的优点。

高分子化工材料读书报告记录

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高分子产品的应用摘要：高分子材料是以高分子化合物为基体，再配有其他添加剂所构成的材料，当今越来越多的产品是由高分子材料制作而成。本文介绍了高分子产品的应用，包括在工业、农业、日常生活和军事上的应用，并对它们在应用中的优点、研究进展进行综述，最后，展望了高分子产品的未来发展趋向。关键词：高分子材料；工业；农业；日常生活；军事前言高分子材料也称为聚合物材料，是以高分子化合物为基体，再配有其他添加剂（助剂）所构成的材料[1]。高分子具有两个显著特点，一是分子量大（一般在10000以上），二是分子量分布具有多分散性。高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。其中，被称为现代高分子三大合成材料的塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。尽管高分子材料因普遍具有许多金属和无机材料所无法取代的优点而获得迅速的发展，但目前已大规模生产的还是只能在寻常条件下使用的高分子物质，即所谓的通用高分子，它们存在着机械强度和刚性差、耐热性低等缺点。而现代工程技术的发展，则向高分子材料提出了更高的要求，因而推动了高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展，这样就出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。因其具有许多优良的特性，高分子产品在各个领域发挥着越来越重要的作用。本文旨在详细介绍高分子产品在农业、工业、日常生活和其他领域中的广泛应用，展现高分子在当今生活中的重要性。 1 高分子产品在农业中的应用我国是世界上受土地荒漠化影响最严重的国家之一，土地荒漠化每年造成的经济直接经济损失上百亿元，并且造成耕地的迅速减少，对我国农业发展造成重大的损失，也严重制约着我国经济的可持续发展。化学固沙技术是荒漠化治理的一种重要途径，它是在荒漠化土地表层施用有机或无机化学材料，以提高地表沙土的稳定性和保水性，或对盐碱化土地进行脱盐处理，从而达到固定流沙、改良和治理荒漠化土地的目的。该技术的优点是施工简便、成本低、见效快，可迅速改良荒漠化土地，为植物生长创造良好的水土条件。高分子材料是化学固沙的主要原料，根据高分子种类的不同可分为石油产品类、生物质资源类固沙剂，以及高吸水树脂[2]。 1.1石油产品类固沙剂沥青乳液是石油产品类固沙剂的代表，它是当前世界各国应用化学固沙最广泛的材料。沥青是从石油和焦煤油中提炼而成的副产品，结构非常复杂，主要由分子质量大的高分子化合物——胶质和沥青质的混合物质组成。沥青在常温下呈固体或半固体状态，具有较高的凝点和熔点，并具有相当大的粘度。沥青乳液是沥青在乳化剂作用下通过乳化设备制成的，可分为阳离子型、阴离子型和非离子型等几类。沥青乳液作为土壤改良剂可起到防止水土流失、改善土壤水热状况、增温保墒、减少肥料和农药的流失、提高肥效等作用，有人称之

高分子吸附剂

高分子吸附剂的应用及其发展 [摘要]高分子吸附剂的研制和应用是近年吸附工艺研究的一个重要课题。介绍了高分子吸附剂在水处理、医药卫生、机械加工、农业园艺、日用化工用品等不同领域的研究进展情况，对其吸附机理及其应用上的优越性作了简单论述，并对高分子吸附剂的进一步发展及应用进行了展望。近年来随着科学技术的发展，吸附分离法的技术目前已经得到了广泛应用，吸附分离不仅在化学工业中已发展成一种必不可少的单元操作过程，而且在其他领域也显示出了很强的实用性，尤其在环境治理过程中已成为一门独特的技术，在废水治理的过程中已经有了广泛应用。吸附技术在应用上有很多优点，但其主要缺点是固体吸附剂的吸附容量小，因而需要大量的吸附剂，使设备体积庞大;吸附剂是固体，使连续操作设备结构复杂化川;一般吸附剂价格都比较高，所以其使用费也较高。吸附剂的化学组成和表面性质是吸附操作能否正常进行的决定性因素，所以吸附剂就成了吸附能否广泛应用的关键所在。多年来人们对吸附剂一直进行着广泛深人的研究，随着高分子工业的飞速发展和人们对高分子化工产品的需求日益扩大，高分子吸附剂以其性能好、价格低的优点推动了吸附工艺的进一步广泛应用，并且在水处理、卫生医疗、农业园艺、建筑、食品加工等各个方面显示出了不可替代的作用。当前，研制性能良好、选择性强和价格低廉、降低生产成本的高分子吸附剂成为高分子吸附剂工艺研究的重要方向。 1商分子吸附荆的主要用途 1.1高分子吸附剂在水处理方面的应用随着工农业的发展，近岸海域的污染日趋严重，其中重金属离子浓度较大洋海水高数十倍甚至数百倍，因此吸附水中污染物及重金属离子成为高分子吸附剂进行水处理的重要任务。高分子吸附剂去除水中的重金属离子可以采用“动态流水”和“半静态”吸附原理。“动态流水吸附”即让水按照一定的流速通过装有高分子吸附剂的管子，水经吸附去除重金属离子后进行排放。“半静态吸附”其原理见图图1半静态吸附原理半静态吸附装置是由5个吸附床、吊绳、重陀组成，其中吸附床是用无毒塑料制成的框架、固定筛绢内外衬里、将高分子吸附剂装人其中.并用吊绳及重舵悬挂于水中，垂直水流水平放置，依靠水中均匀充气使水流形成垂直方向对流，透过交错设置的吸附床通过多次水循环，直至基本吸附去除水中重金属离子。不管是动态吸附还是半静态吸附、均能有效去除重金属离子。袁有宪a}用高分子吸附剂从盐度30, pH为8.30左右的海水中动态和半静态吸附除去铜、锌、铅、锅离子。动态吸附结果表明，对海水中重金属离子的吸附容量为Cu}``>Pb2*>Zn2}Cdz*，吸附选性为Cu2'>Zn}Pb2*>Cd}"。半静态吸附17 h，对12.1 wg/L的Cu)除去率为89.3%;对22.5 w岁L的Zn2为82.7%;对104.8 wg/L的Pb2十为59.4% ; 200.8 E.},g几的Cdz‘为59.0%。为消除重金属离子对海洋生物幼体的毒性，提供了一种极其有效的方法。曲荣君【翔采用先使壳聚糖(CTS)与过渡金属离子(Cuz*或Ni2*)形成配合物，然后在稀碱条件下用环氧氯丙烷(ECH)进行交联，最后用稀酸除金

天然高分子材料改性及应用考前复习资料精装版

1.天然高分子化合物：相对分子质量高达几千到几百万，有许多相同的结构单元通过共价键重复连接而形成的化合物。分类：合成高分子化合物（有机合成高分子化合物、无机高分子化合物）和天然高分子化合物（天然橡胶、多糖类、核酸、蛋白质、石棉） 2.高分子材料：由高分子化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶黏剂和高分子复合材料。按来源分类：天然高分子材料（纤维、淀粉、天然橡胶）、半合成高分子材料（硝化纤维、粘胶纤维）、合成高分子材料（有机玻璃、涤纶，尼龙） 3.天然高分子化合物／材料的来源：动物、植物、微生物 4.天然高分子改性途径和方法：天然高分子的溶解和熔融、衍生化改性、接枝共聚、物理共混、互穿聚合物网络 5.天然高分子材料的特点：Ａ．优点：价格低廉，来源广泛；绿色清洁，具有可生物降解性和可再生性Ｂ．缺点：一般天然高分子加工性能差，难以通过常用塑料的加工方法成型；力学性能、耐环境性能等存在缺陷，应用范围较窄。 6.热分析技术特点：应用广泛，技术方法多样，动态条件下快速研究物质热特性的有效性 7.三大热分析法区别：热重分析法（ＴＧ）：样品质量变化对温度的关系差热分析法（ＤＴＡ）：样品和参比物之间的温度差对温度的关系示差扫描量热法（ＤＳＣ）：样品和参比物之间的热流量差对温度的关系８．红外光谱的定义：样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些频率的辐射，分子振动或者转动引起偶极矩的净变化，使振－转能级从基态跃迁到激发态，而形成的分子吸收光谱称为红外光谱（ＩＲ）．波长：０.８～１０００ｕｍ频率：１２５００～１０ｃｍ－１９．红外光谱特点：Ａ．有机化合物的红外光谱可以提供丰富的结构信息Ｂ．应用广泛（固体、液体、气体）Ｃ．常规红外光谱仪结构简单、价格不贵Ｄ．样品量少，可达微克量级Ｅ．主要用于定性分析，也可用于定量分析１０.红外光谱仪分类：色散型（光源、样品室，单色器、检测器、记录显示装置）、干涉型（光源、迈克尔逊干涉器、样品室、检测器、计算机）１１.干涉型红外光谱仪的特点：扫描速度快、分辨率高、精度大、灵敏度高、研究范围广原理：光源――干涉仪――样品――样品吸收特征波数的能量－－检测器检测到干涉光强度，得到干涉图――计算机将干涉图进行傅里叶变换，得到红外吸收光谱图１２.衍射：衍射也叫绕射，光遇到障碍物或小孔后，偏离直线传播，且强度随位置变化，在屏上出现明暗相间的条纹的现象。产生条件：当障碍物的线度与波长有相同的数量级时，即会出现衍射现象。实质：大量原子散射波相互干涉的结果。１３.Ｘ－ｒａｙ特点：高能光子能穿透一定厚度的物质，可以使荧光物质发光，照相乳胶感光、气体电离性质：不可见穿透力强在电磁波中不偏转普通光栅不能使之发生衍射应用：物相分析，结晶度测量，晶粒尺寸测量１４.布拉格方程：Ｒ＝２ｄｓｉｎ?＝ｎ?即干涉加强的条件：晶体中任意两相邻原子面上的原子散射波在原子面上反射方向的光程差是波长的整倍应用：结构分析，光谱学１５．显微技术：透射电镜（放大倍数高、分辨率高，由电子光学系统、电源与控制系统、真空系统组成）、扫描电镜（也叫扫描电子显微镜，放大倍率高、分辨率高景深大、保真度好、样品制备简单，由真空系统、电子束系统、成像系统组成）、原子力显微镜（原子级的高分辨率、提供真正的三维表面图、观察活的生命样本、成像范围小速度慢、针尖易磨损且无法修复、易受污染切难清洗，由力检部分、位置检测部分、反馈系统组成）

高分子产品的应用

高分子产品的应用摘要：高分子材料是以高分子化合物为基体，再配有其他添加剂所构成的材料，当今越来越多的产品是由高分子材料制作而成。本文介绍了高分子产品的应用，包括在工业、农业、日常生活和军事上的应用，并对它们应用中的优点、研究进展进行综述，最后，展望了高分子产品的未来发展趋向。关键词：高分子材料；工业；农业；日常生活；军事高分子产品的应用前言高分子材料也称为聚合物材料，是以高分子化合物为基体，再配有其他添加剂（助剂）所构成的材料[1]。高分子具有两个显著特点，一是分子量大（一般在10000以上），二是分子量分布具有多分散性。高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。其中，被称为现代高分子三大合成材料的塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。尽管高分子材料因普遍具有许多金属和无机材料所无法取代的优点而获得迅速的发展，但目前已大规模生产的还是只能在寻常条件下使用的高分子物质，即所谓的通用高分子，它们存在着机械强度和刚性差、耐热性低等缺点。而现代工程技术的发展，则向高分子材料提出了更高的要求，因而推动了高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展，这样就出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。因其具有许多优良的特性，高分子产品在各个领域发挥着越来越重要的作用。本文旨在详细介绍高分子产品在农业、工业、日常生活和其他领域中的广泛应用，展现高分子在当今生活中的重要性 1高分子产品在农业中的应用我国是世界上受土地荒漠化影响最严重的国家之一，土地荒漠化每年造成的经济直接经济损失上百亿元，并且造成耕地的迅速减少，对我国农业发展造成重大的损失，也严重制约着我国经济的可持续发展。化学固沙技术是荒漠化治理的一种重要途径，它是在荒漠化土地表层施用有机或无机化学材料，以提高地表沙

HF处理的技术发展

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/ea15367318.html, HF处理的技术发展作者：金阳来源：《中国新技术新产品》2011年第17期摘要：本文先简单阐述HF酸的特性，并分析玻璃蚀刻中HF酸的作用机理，在此基础上重点探讨当前对HF酸废水处理的技术发展状况，以提供参考。关键词：HF酸；废水处理技术；发展趋势中图分类号：X705 文献标识码:A 1 HF酸蚀刻玻璃的作用机理通常建筑用白色玻璃需要制作一些如花鸟鱼虫, 名人题词和山水画等用于装饰。而那些小规模的且图案不断变化的地方一般应用化学蚀刻方法效果最好。任何一种化学蚀刻剂的制作都一个共同点，即都以HF酸为基本原料，不同的是应用各类型的添加剂和改性剂。其化学反应机理为：:4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O，其中四氟化硅(SiF4)常温下为气态化合物，二氧化硅(SiO2)是玻璃的主要成份。蚀刻反应分析：玻璃表面的SiO2与HF酸反应后,会表现出被侵蚀的痕迹,而当让自然光在玻璃表面出现折射和散射现象,白色效果则会产生，这时蚀刻才能产生白色效果，完成工艺制作。而对于在蚀刻过程中产生的HF酸废水，由于具弱酸性，腐蚀性强，人们会在空气、饮食及皮肤吸收中或多或少会吸入氟化物，而氟会造成体内的钙磷代谢失调,发生氟骨症。因此有必要对含氟废水进行处理，达标后才能排放，以降低对人类的危害及对环境的影响。以下将重点探讨HF酸废水处理技术的发展。 2 HF酸废水处理技术的发展传统的HF酸废水处理技术包括:电化学法、化学混凝沉淀法及离子吸附交换法等,后来,又有人研究出液膜分离法及絮凝法等处理手段。而絮凝法,是根据化学混凝沉淀法加入絮凝剂处理而得出的技术，由于絮凝剂处理含氟废水效果好且快,操作简单，成本低,整个比较适合推广。由于玻璃蚀刻中，不仅仅单独是只用HF酸，因此本文将含有机氟废水处理的几种比较有代表性技术作如下简单的分析。无机含氟废水的比较常用处理技术产要有：吸附法、吸附法和膜分离法。 2.1 沉淀技术法化学沉淀法是最早用于含氟废水处理的技术,工业上一般都是应用钙盐沉淀法。沉淀法是从最初的化学沉淀法发展到现在的混凝沉淀法。其机理是：向废水中投加硫酸钙、石灰等钙盐，从而钙离子和氟离子反应生成难溶的CaF2,最后再通过固液分离从废水中排除掉。在工程中钙盐法只作为一级处理法,因此要和其它方法结合应用[1],才能使出水达标排放。如魏兰等人研究报道"用石灰石、石灰中和沉淀和高效固液分离设备相结合的工艺处理磷肥厂过磷酸钙生

功能吸附高分子材料发展现状与应用模板

功能吸附高分子材料发展现状与应用李伟（太原工业学院环境与安全工程系环境工程132066326）摘要：功能高分子材料是20 世纪60 年代发展起来的新兴领域，是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后涌现出的新材料。该类材料一般指在原有力学性能基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。由于其具有轻、强、耐腐蚀、原料丰富、种类繁多、制备简便、易于分子设计等特点，其研究和发展十分迅速。目前的研究主要集中以下方面: 光功能材料、电功能材料、反应型功能材料、吸附分离功能材料、生物医用功能材料、液晶材料、功能膜材料、环境敏感材料、智能材料等。介绍了吸附性高分子材料的种类、特点及结构与吸附性能的关系，综述了高分子吸附剂在水处理、医药、机械加工等不同领域的研究进展情况。关键词：高分子吸附剂；结构；性能；应用 0 前言随着科学研究和生产技术的不断发展，吸附性高分子材料正迅速进人人们的生产和生活领域中，目前已经成为重要的有机功能材料之一。吸附性高分子材料主要是指那些对某些特定离子或分子有选择性亲和作用的高分子材料。 1 种类和特点功能吸附高分子材料主要是指那些对某些特定离子或分子有选择性亲和作用的高分子材料。这类高分子材料具有较大的表面积和适当的孔径，可从气相和溶液中吸附某些物质，从而实现复杂物质的分离与各种成分的富集与纯化及检验。从外观形态上

看，主要有微孔型、大孔型、米花型和大网状树脂几种。其吸附性不仅受到结构和形态等内在因素的影响，还与使用环境关系密切。如：温度因素和周围介质等。在吸附树脂出现之前，用于吸附目的的吸附剂已经广泛使用，例如活性氧化铝、硅藻土、白土和硅胶、分子筛、活性炭等。而吸附树脂出现之后，作为吸附剂的一大分支，是吸附集中品种最多，应用最晚的一个类别。吸附树脂出现在上世纪六十年代，我过于1980年以后才开始有工业规模的生产和应用。目前吸附树脂的应用已经遍及许多领域，形成一种独特的吸附分离技术。由于结构上的多样性，吸附树脂可以根据实际用途进行选择或设计，因此发展了许多有针对性用途的特殊品种。这是其他吸附剂所无法比拟的，也正是由于这种原因，吸附树脂发展速度很快，新品种新用途不断出现，吸附树脂及其吸附分离技术在各个领域中的重要性越来越突出。当然，无论是大孔性离子交换树脂还是吸附功能树脂来说，都具有很大表面积，根据表面化学的原理，表面具有吸附能力，原则上任何物质均可被表面所吸附，虽表面性质、表面立场的不同，吸附具有一定的选择性。吸附功能不同于离子交换功能，吸附量大小和吸附的选择性，决定与诸多因素，其中最主要决定于表面的极性和吸附物质的极性。 1.1 按照吸附性高分子材料的性质和用途,可将其分为以下几类。 1.1.1 非离子型高分子吸附树脂:对该材料非极性和弱极性有机物具有特殊的吸附作用,主要应用于分析化学和环境保护领域中,用于吸附和分离处在气相和液相(主要是水相)中的有机分子。 1.1.2 亲水性高分子吸水剂:具有亲水性分子结构，可以被水以较大倍数溶胀,广泛用于土壤保湿和生理卫生用品等方面。 1.1.3 金属阳离子配位型吸附剂:这种高分子材料的骨架上带有配位原子或配位基团,能与特定金属离子进行络合反应，生成配位键而结合。这种材料也称为高分子螯合剂,多用于吸附和分离水相中的各种金属离子。 1.1.4 离子型高分子吸附树脂:当高分子骨架中含有某些酸性或碱性基团时,在溶液中解离后具有与一些阳离子或阴离子相互以静电引力生成盐的趋势，因而产生吸附作用。 1.2 按照使用条件和外观形态，吸附性高分子材料主要分为以下4类。 1.2.1 微孔型吸附树脂:外观呈颗粒状,在干燥状态下树脂内的微孔很小,当作为吸附剂使用时,必须用一定溶剂进行溶胀,溶胀后树脂的三维网状结构被扩展,内部空间被溶剂填充形成凝胶,因此也称为凝胶型树脂。 1.2.2 大孔型吸附树脂口:特点是在干燥状态下树脂内部就有较高的孔隙率、大量的孔洞和较大的孔径.这种树脂不仅可以在溶胀状态下使用,也可在非溶胀状态下使用.因这种树脂具有足够的比表面积,其孔洞是永久性的。 1.2.3 米花状吸附树脂:外观为白色透明颗粒,具有多孔性、不溶解性和较低的体积密度.由于这种树脂在大多数溶剂中不溶解不溶胀，因此，只能在非溶胀的条件下使用,树脂中存在的微孔可允许小分子通过。 1.2.4 交联网状吸附树脂:外观呈颗粒状,是三维交联的网状聚合物.由于网状结构,其机械稳定性较差,使用受到一定限制.交联网状吸附树脂是通过制备线性聚合物,引入所需的功能基团,然后加人交联剂进行交联反应制得。 1.3 按照功能高分子吸附材料的吸附机理可以分为以下两类 1.3.1 化学吸附高功能分子包括离子交换树脂，其主要应用是再：清除离子，离子交换，酸碱化学催化反应等方面，整合树脂可通过选择性螯合作用而实现对各种金属离子的浓缩和富集，因此，其广泛地运用与分析检测。污染治理，环境保护和工业生产等领域。物理吸附功能高分子根据其极性大小可分为非极性，中极性和强极性三类。该类的功能高分子的吸附主要靠氢键和偶极作用进行。主要应用与：水的脱盐精制、药物提取纯化、稀土元素的分离纯化、蔗糖及葡萄糖溶液的脱盐脱色等。例如：离子

吸附型高分子

吸附型高分子林苏娟 04300056 随着科学研究和生产技术的不断发展，吸附性高分子材料正迅速进入人们的生产和生活领域中，目前已经成为重要的有机功能材料之一。吸附性高分子材料主要是指那些对某些特定离子或分子有选择性亲和作用的高分子材料。（一）分类[1] 根据吸附性高分子材料的性质和用途,可将其分为以下几类：(1) 非离子型高分子吸附树脂:对该材料非极性和弱极性有机物具有特殊的吸附作用，主要应用于分析化学和环境保护领域中，用于吸附和分离处在气相和液相(主要是水相) 中的有机分子。(2) 亲水性高分子吸水剂：具有亲水性分子结构，可以被水以较大倍数溶胀，广泛用于土壤保湿和生理卫生用品等方面。(3) 金属阳离子配位型吸附剂：这种高分子材料的骨架上带有配位原子或配位基团，能与特定金属离子进行络合反应，生成配位键而结合。这种材料也称为高分子螯合剂，多用于吸附和分离水相中的各种金属离子。(4) 离子型高分子吸附树脂：当高分子骨架中含有某些酸性或碱性基团时，在溶液中解离后具有与一些阳离子或阴离子相互以静电引力生成盐的趋势，因而产生吸附作用。最常见的有各种离子交换树脂，它们被广泛地用来富集和分离各种阴离子和阳离子。根据使用条件和外观形态，吸附性高分子材料主要分为以下4 类：(1) 微孔型吸附树脂：外观呈颗粒状，在干燥状态下树脂内的微孔很小，当作为吸附剂使用时，必须用一定溶剂进行溶胀，溶胀后树脂的三维网状结构被扩展，内部空间被溶剂填充形成凝胶，因此也称为凝胶型树脂。(2) 大孔型吸附树脂：特点是在干燥状态下树脂内部就有较高的孔隙率、大量的孔洞和较大的孔径。这种树脂不仅可以在溶胀状态下使用，也可在非溶胀状态下使用。因这种树脂具有足够的比表面积，其孔洞是永久性的。(3) 米花状吸附树脂：外观为白色透明颗粒，具有多孔性、不溶解性和较低的体积密度。由于这种树脂在大多数溶剂中不溶解不溶胀，因此，只能在非溶胀的条件下使用，树脂中存在的微孔可允许小分子通过。(4) 交联网状吸附树脂：外观呈颗粒状，是三维交联的网状聚合物。由于网状结构，其机械稳定性较差，使用受到一定限制。交联网状吸附树脂是通过制备线性聚合物，引入所需的功能基团，然后加入交联剂进行交联反应制得。（二）结构与吸附性能之间的关系[2] 物质化学性能和物理结构不同，其吸附作用也不同。吸附树脂表现出的吸附能力与其结构具有特定的对应关系。. 1.化学组成与功能基团在高分子吸附剂中，聚合物的化学组成与功能基团是最基本，也是最重要的结构因素。 (1) 元素组成的影响：当聚合物分子中含有O ,N ,S 及P 等配位原子时,聚合物具有潜在的络合能力，可作为高分子螯合剂。(2) 功能基团的影响：聚合物中功能基团的性质决定了吸附树脂的选择性。当聚合物链上连接强酸性基团时，解离后的高分子酸根能够与阳离子结合成盐，具有对阳离子交换和吸附能力；当连接季胺基团时，可以与阴离子结合，具有阴离子交换和吸附能力。由于不同离子型基团与各种离子的结合能力及稳定性不同，各种离子型树脂呈现出选择性离子交换能力。(3) 分子极性的影响：当吸附树脂的化学结构中不含极性基团时，其适合于从极性溶剂如水中吸附非极性有机物。当引入极性基团时，如引入氰基，将会使其转化成中等极性或强极性吸附树脂，适合于从非极性有机溶剂中吸附不同极性的物质。. 2. 聚合物的链结构聚合物的链结构包括主链结构、分支结构(分支的数目、长度及化学结构) 及交联度等。聚合物带有支链与否及支链所占比例、聚合物的交联与否及交联的程度,直接影响聚合物的溶解度和溶胀度。而溶胀度和溶胀后形成网状结构的孔径大小是影响树脂吸附量及吸附选择性的重要因素。 3. 吸附树脂的宏观结构吸附树脂的宏观结构主要对吸附剂的吸附量、机械强度及吸附度等性能有影响。吸附树脂的宏观结

吸附高分子材料发展

吸附功能高分子材料性质与应用姓名：乔骏学号：2013250140 摘要：介绍了吸附性高分子材料的种类、特点及结构与吸附性能的关系，综述了高分子吸附剂在水处理、医药、机械加工等不同领域的研究进展情况。关键词：高分子吸附剂；结构；性能；应用前言随着科学研究和生产技术的不断发展，吸附性高分子材料正迅速进人人们的生产和生活领域中，目前已经成为重要的有机功能材料之一。吸附性高分子材料主要是指那些对某些特定离子或分子有选择性亲和作用的高分子材料。 1种类和特点 1.1按性质和用途分类根据吸附性高分子材料的性质和用途，可将其分为以下几类。(1)非离子型高分子吸附树脂：对该材料非极性和弱极性有机物具有特殊的吸附作用，主要应用于分析化学和环境保护领域中，用于吸附和分离处在气相和液相(主要是水相)中的有机分子。(2)亲水性高分子吸水剂：具有亲水性分子结构，可以被水以较大倍数溶胀，广泛用于土壤保湿和生理卫生用品等方面。(3)金属阳离子配位型吸附剂：这种高分子材料的骨架上带有配位原子或配位基团，能与特定金属离子进行络合反应，生成配位键而结合。这种材料也称为高分子螯合剂，多用于吸附和分离水相中的各种金属离子。(4)离子型高分子吸附树脂：当高分子骨架中含有某些酸性或碱性基团时，在溶液中解离后具有与一些阳离子或阴离子相互以静电引力生成盐的趋势，因而产生吸附作用。最常见的有各种离子交换树脂，它们被广泛地用来富集和分离各种阴离子和阳离子。 1.2 按使用条件和外观形态分类根据使用条件和外观形态，吸附性高分子材料主要分为以下4类。(1)微孔型吸附树脂：

外观呈颗粒状，在干燥状态下树脂内的微孔很小，当作为吸附剂使用时，必须用一定溶剂进行溶胀，溶胀后树脂的三维网状结构被扩展，内部空间被溶剂填充形成凝胶，因此也称为凝胶型树脂。(2)大孔型吸附树脂口]：特点是在干燥状态下树脂内部就有较高的孔隙率、大量的孔洞和较大的孔径。这种树脂不仅可以在溶胀状态下使用，也可在非溶胀状态下使用。因这种树脂具有足够的比表面积，其孔洞是永久性的。(3)米花状吸附树脂：外观为白色透明颗粒，具有多孔性、不溶解性和较低的体积密度。由于这种树脂在大多数溶剂中不溶解不溶胀，因此，只能在非溶胀的条件下使用，树脂中存在的微孔可允许小分子通过。(4)交联网状吸附树脂：外观呈颗粒状，是三维交联的网状聚合物。由于网状结构，其机械稳定性较差，使用受到一定限制。交联网状吸附树脂是通过制备线性聚合物，引入所需的功能基团，然后加人交联剂进行交联反应制得。 2 结构与吸附性能之间的关系物质化学性能和物理结构不同，其吸附作用也不同。吸附树脂表现出的吸附能力与其结构具有特定的对应关系。 2.1 化学组成与功能基团在高分子吸附剂中，聚合物的化学组成与功能基团是最基本，也是最重要的结构因素。 (1)元素组成的影响：当聚合物分子中含有O，N，S及P等配位原子时，聚合物具有潜在的络合能力，可作为高分子螯合剂。(2)功能基团的影响：聚合物中功能基团的性质决定了吸附树脂的选择性。当聚合物链上连接强酸性基团时，解离后的高分子酸根能够与阳离子结合成盐，具有对阳离子交换和吸附能力；当连接季基团时，可以与阴离子结合，具有阴离子交换和吸附能力。由于不同离子型基团与各种离子的结合能力及稳定性不同，各种离子型树脂呈现出选择性离子交换能力。(3)分子极性的影响：当吸附树脂的化学结构中不含极性基团时，其适合于从极性溶剂如水中吸附非极性有机物。当引入极性基团时，如引入氰基，将会使其转化成中等极性或强极性吸附树脂，适合于从非极性有机溶剂中吸附不同极性的物质。 2.2 聚合物的链结构聚合物的链结构包括主链结构、分支结构(分支的数目、长度及化学结构)及交联度等。聚合物带有支链与否及支链所占比例、聚合物的交联与否及交联的程度，直接影响聚合物的溶解度和溶胀度。而溶胀度和溶胀后形成网状结构的孔径大小是影响树脂吸附量及吸附选择性的重要因素。