沸石-纤维素系超强吸水剂的合成及性能研究
高吸水性树脂
高吸水性高分子材料材料学吕岩1411093004摘要：在这篇综述中，探究的领域是高吸水性高分子材料，其中主要指的是高吸水性树脂。
大体概述了其发展、结构，分类，吸水原理等；及几类简单的高吸水性树脂的制备方法。
如淀粉类、纤维素类、共聚合类等。
高吸水性树脂是一种新型功能高分子材料，由于它能吸收自身质量几百至上千倍的水,且吸水膨胀后生成的凝胶具有优良的保水性,因而广泛地应用于农业、医疗卫生、园艺、建筑材料、食品加工等多个领域。
关键词：高吸水性树脂原理性能制备广泛应用Super absorbent polymer materialsMaterial science lvyan 1411093004Abstract:In this review, I explore the area about super absorbent polymer materials, mainly refers to the superabsorbent resin. Generally overview of its development, structure, classification, principle of absorbing water, etc.; And at the same time introduce some simple method of preparation of superabsorbent resin. Such as starch, cellulose, copolymerization, etc. Super absorbent resin is a kind of new functional polymer material, because it can absorb hundreds to thousands of times the mass of the water, and it has good water retention. So it has been widely used in agriculture, health care, gardening, building materials, food processing and other fields.Keywords: Super absorbent resin Principle PerformancePreparation Super extensive applications引言高吸水性高分子材料(Super Absorbent Polymer简称SAP)主要指高吸水性树脂，也称为超强吸水剂、高吸水性聚合物一种具有优异吸水能力和保水能力的新型功能高分子材料。
Sn-Beta沸石合成研究进展
Sn-Beta沸石合成研究进展蔡静;吴志杰【摘要】含强L酸中心的Sn-Beta沸石在生物质平台化合物转化中表现出独特的活性和选择性,具有广阔的应用前景.Sn-Beta沸石主要合成方法有干胶法、水热法和同晶取代法.不同方法制备的Sn-Beta沸石Sn活性位的微环境及酸性质存在差异,在反应中表现出不同的反应性能.主要介绍Sn-Beta沸石合成方法及控制合成的影响因素.【期刊名称】《工业催化》【年(卷),期】2019(027)006【总页数】8页(P1-8)【关键词】催化化学;Sn-Beta沸石;水热合成法;同晶取代法;干胶法【作者】蔡静;吴志杰【作者单位】中国石油大学(北京),重质油国家重点实验室,CNPC催化重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京),重质油国家重点实验室,CNPC催化重点实验室,北京102249【正文语种】中文【中图分类】TQ424.25;O643.36自1967年美国美孚公司Wadlinger R L等[1]用水热法首次合成Beta沸石以来，在加氢裂化反应、异构化反应和烷基化反应等化工领域，Beta沸石因其高的热稳定性和水热稳定性、良好的抗积炭性，展现出优异的催化性能[2]。
Sn是第ⅣA 族元素，原子半径为0.14 nm，119Sn MAS-NMR光谱证明，Sn与O能够形成四面体，可取代Beta沸石骨架中的Al或Si，形成杂原子Sn-Beta沸石[3-4]。
Sn-Beta沸石骨架的Sn具有空轨道，能接受电子对从而产生L酸[5]。
Sn-Beta沸石活化C—O和CO键能力强，在生物质来源的含羰基、醛基、酮基和羧基有机化合物转化中具有独特的性能，如Baeyer-Villiger (B-V)氧化反应[6]、Meerwein-Ponndorf-Verley (MPV) 还原[7]及5-羟基糠醛转化[8]等。
2003年，Corma A 等[9]通过Sn-Beta沸石催化Meerwein-Ponndorf-Verley-Oppenauer (MPVO) 反应发现，醛和酮在Sn-Beta沸石作用下可还原为相应的醇，同时还将异丙醇氧化为丙酮。
高吸水性树脂
复合高吸水性树脂概况
高吸水性树脂与其它材料复合开始于20世纪80 年代,复合后可以有效地改善耐盐性、吸水速率、 凝胶强度、热稳定性、保水性等性能,达到了均聚 物难以达到的效果,因此得到了迅速的发展。引入 无机组分制备的有机-无机复合高吸水性树脂,综合 了有机物和无机物的优良性能,实现了材料的互补 和优化,可以有效地降低成本,有利于工业化生产。
影响因素
引发剂浓度的增加, 接枝率 增加,吸水率随之提高。但 当引发剂浓度比较大时, 接 枝率下降,导致相对分子质 量减少,吸水率也随之降低
温度升高使接枝反应 容易发生，当反应温 度达到一定范围时,接 枝共聚下降, 树脂的 吸水率亦下降
28
随着交联剂的加入 ，吸水率和保水率 趋于稳定
影响因素
水用量大时, 不利于 单体发生接枝共聚反 应; 水用量小时, 吸水 率增大。当水用量降 到一定值时, 导致产 物过度交联,使吸水 率降低。
• ⑶抗盐能力： 是指吸水剂能力受水中含离子种类和数量的 影响。吸蒸馏水上千倍的吸水剂，吸含0.1%NaCl 的水只有几十倍。 离子浓度越大，吸水量越小，离子价数越高 ，吸水越少，目前这是吸水剂的致命弱点。 • ⑷稳定性： 是指生物降解性：在土壤保墒方面，高分子 吸水剂不易发霉，不易被细菌破坏，寿命长。
CH2OH
O O
CH2OH
O
活化 17.5%NaOH n-2
mCH2
CHCN K+盐引发剂
O
OH
O
CH CH2 CN m n-2
OH
O
OH
CH2OH
O
OH
水解
NaOH
O
OH
O
CH2 n-2 OH
CH
y
吸水性树脂
二、高吸水性树脂分类及制备方法（续）
国内的长春应用化学研究所采用Co60—γ射线辐照玉米淀粉和 国内的长春应用化学研究所采用 射线辐照玉米淀粉和 射线辐照玉米淀粉 土豆淀粉产生自由基 然后在水溶液中引发接枝丙烯酰胺， 产生自由基， 土豆淀粉产生自由基，然后在水溶液中引发接枝丙烯酰胺，也得 到了吸水率达2000倍的高吸水性淀粉树脂。 倍的高吸水性淀粉树脂。 到了吸水率达 倍的高吸水性淀粉树脂 玉米淀粉和 制备高吸水性树脂的淀粉主要采用玉米淀粉 小麦淀粉， 制备高吸水性树脂的淀粉主要采用玉米淀粉和小麦淀粉，也可 采用土豆 红薯和大米的淀粉为原料 土豆、 为原料， 采用土豆、红薯和大米的淀粉为原料，甚至有直接采用面粉为原 料的。 料的。 高吸水性树脂是高分子电介质， 高吸水性树脂是高分子电介质，对含有离子的液体吸收能力显 著下降，因此，产品的净化程度对吸水率影响很大。 著下降，因此，产品的净化程度对吸水率影响很大。通常采用渗 醇沉淀、漂洗净化，再用碱中和处理。 析、醇沉淀、漂洗净化，再用碱中和处理。产品的最终形式随净 粒状产品； 化和干燥的方式而异。醇沉淀及鼓风干燥的一般为粒状产品 化和干燥的方式而异。醇沉淀及鼓风干燥的一般为粒状产品；渗 析和酸沉淀及转鼓干燥的一般制成膜 也可加工为粒状 粒状； 析和酸沉淀及转鼓干燥的一般制成膜，也可加工为粒状；若用冷 冻干燥，则可制得海绵状产品。这些形式都有各自的独特用途。 海绵状产品 冻干燥，则可制得海绵状产品。这些形式都有各自的独特用途。
二、高吸水性树脂分类及制备方法（续）
（二）高吸水树脂的制备方法
1、淀粉类高吸水性树脂 、 的制备方法
美国农业部北方研究中心最 早开发的淀粉类高吸水性树脂是 采用接枝合成法制备的。 采用接枝合成法制备的。即先将 丙烯腈接枝到淀粉等亲水性天然 高分子上， 高分子上，再加入强碱使氰基水 解成羧酸盐和酰胺基团。 解成羧酸盐和酰胺基团。这种接 枝化反应通常采用四价铈作引发 反应在水溶液中进行。 剂，反应在水溶液中进行。
高吸水性树脂的合成_性能及应用
第23卷第6期河北工业科技V ol.23,No.6 2006年11月H ebei Jour nal of Industr ial Science and T echno log y N ov.2006文章编号:1008 1534(2006)06 0364 03高吸水性树脂的合成、性能及应用冯 薇1,葛艳蕊1,张林雅1,张炳烛2,王春芳1(1.河北科技大学化学与制药工程学院,河北石家庄 050018;2.河北科技大学科研处,河北石家庄 050018)摘 要:综述了高吸水性树脂的吸水、保水原理及其分类情况,讨论了高吸水性树脂的合成方法,如溶液聚合法、反相乳液聚合法及反相悬浮聚合法等,简述了高吸水性树脂的应用现状和今后发展前景。
关键词:高吸水性树脂;吸水性;保水性;应用中图分类号:T Q326 文献标识码:ASynthesis,performance and application of super absorbent resin FENG Wei1,GE Yan rui1,ZH AN G Lin y a1,ZH ANG Bing zhu2,WANG Chun fang1(1.Colleg e of Chemical and P har maceutical Engineering,Hebei U niv ersity of Science and T echnolog y,Shijiazhuang H ebei 050018,China;2.Science and T echnolog y Office,H ebei U niv ersity o f Science and T echno lo gy,Shijiazhuang H ebei050018, China)Abstract:T he pr inciple of absor bing w ater and keeping up water o f super abso rbent r esins(SAR)and the classificatio n o f SAR w ere summarized.M ethods fo r prepa ratio n of SA R,such as liquor polymer ization,inver se phase emulsio n polymerization and inverse phase suspend polymer izat ion wer e rev iewed.T he applications and develo pment o f those r esins w ere also put fo r w ard.Key words:super abso rbent resin;the perfor mance o f absor bing w ater;the perfo rmance of keeping up w ater;a pplicat ion高吸水性树脂(Super A bsorbent Resin,简称SAR)是一种典型的功能高分子材料,也称超级吸水聚合物、超强吸水剂等,它能迅速吸收和保持自身质量几百倍甚至上千倍的水分。
纤维素纤维基阴离子吸附剂制备研究进展:预处理及阳离子化改性
Vol.36，No.4，2021中国造纸学报Transactions of China Pulp and Paper纤维素纤维基阴离子吸附剂制备研究进展：预处理及阳离子化改性黄旭乐靳汇奇盛雪茹牛梅红石海强*（大连工业大学轻工与化学工程学院，辽宁大连，116000）摘要：针对纤维素纤维材料化学组成复杂、组织结构致密，直接用于制备阴离子吸附剂的吸附性能差，应用价值低的问题，研究者在改善基材纤维素上羟基的可及性、反应活性、阳离子化改性及其对阴离子物质的吸附性能方面进行了深入研究。
本文主要讨论了纤维素纤维材料的多种预处理和阳离子化改性技术相关研究及进展，阐述了不同预处理和阳离子化改性技术提高纤维素羟基反应活性与阳离子化改性纤维素纤维的反应机理，并对制备的纤维素纤维基阴离子吸附剂的吸附性能做了介绍。
关键词：纤维素纤维；预处理；阳离子化；阴离子吸附剂中图分类号：TS721文献标识码：ADOI ：10.11981/j.issn.1000⁃6842.2021.04.91随着人口增加和工业化发展，大量阴离子污染物进入生态系统，给生态环境和人类健康带来严重挑战。
近年来以资源丰富可再生的木质纤维生物质为原料的纤维素纤维基吸附材料的制备，受到了广泛关注。
Orlando 等［1-2］通过将表氯醇和二甲胺引入各种农业残余物（如米糠、稻壳、麦壳、椰子壳、各种植物的锯末）中，制备了用于去除硝酸盐的弱碱阴离子吸附剂，其制备及应用流程示意如图1所示。
这些纤维基材料来源丰富、价格低廉，具有独特的化学组成［3］，是制备阴离子吸附剂最有前景的可再生材料，能够实现水资源处理和纤维基材料高值化利用的双重目的，是国内外研究的热点。
纤维素纤维主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，纤维素和半纤维素中含有大量活性羟基，这些活性羟基可与其他化学试剂反应生成多种功能材料，纤维素纤维基阴离子吸附剂便是主要应用。
但研究发现，纤维素纤维材料化学组成复杂、组织结构致密，使纤维素上羟基难以被充分触及，从而使制备的阳离子化纤维素取代度不高，吸附阴离子污染物的能力较差。
羧甲基纤维素-丙烯酰胺吸水性树脂的制备及性能研究
摘
要 ：采 用氧化 还原 引发体 系 Nhomakorabea 以羧 甲基 纤 维素 和 丙烯 酰 胺 为 原 料 ， 枝 共 聚 制 得 吸 水树 脂 。 接
研 究 了单体 比、 引发 剂 用量 、 交联 剂 用 量 、 ａ Ｈ 用 量 、 应 温 度 等 因素 对 树 脂 吸 水 性 能 的影 响 。 ＮＯ 反 当反应 温度 ４ ０℃ ， 间 ３ｈ 丙烯 酰胺 与羧 甲基 纤维 素 的质量 比为 ８ ｌ 引发 剂和 交联 剂 用量 分 别 时 ， ：， 为单体 质 量 的 ２ 和 ０ ４ ， ａ Ｈ 用量 １０ｇ时 ， ％ ．％ Ｎ Ｏ ． 可制得 吸 水倍 率为 ５ ３ｇ ｇ的吸 水树 脂 。 １ ／ 关 键词 ：吸水树 脂 ； 甲基 纤 维素 ；丙烯 酰胺 羧 中 图分 类 号 ： Ｑ ３ １ Ｔ ２ 文献 标 志码 ： Ａ
第３ 卷 第２ １ 期
２１ ０ １年 ０ ３月
西 安
科
技 大 学 学 报
Ｖｏ ＿ Ｎｏ ｌ３１ ．２ Ｍ ａ ． ０ｌ１ ｒ２
Ｊ Ｒ Ｌ ＯＦ Ｘ ’ Ｉ ＥＲ Ｉ Ｙ Ｏ Ｃ Ｅ Ｅ Ａ ＯＵ ＮＡ Ｉ ＡＮ ＵＮ Ｖ ＳＴ Ｆ Ｓ Ｉ ＮＣ ＮＤ Ｅ ＨＮ ＯＧ Ｔ Ｃ ＯＬ Ｙ
０ 引 言
高 吸水树 脂是 近年 来 国 内外 高 分 子 领 域 得 到 迅 速 发 展 的一 类 新 型 功 能材 料 ， 原 料 来 源 可分 为 ３ 按 类： 淀粉 系列 、 纤维 素 系列 和合成 系列 。 由于纤 维 素 来 源 广泛 ， 降 低 成本 、 物 资 源 化 和 成 为环 境 友 好 有 废
材 料的潜 力 ¨ ， 近年来 已成为 新 的高 吸水性 材 料研究 开 发 的热点 。
羧 甲基纤 维素 （ Ｍ 是 以 天然纤 维 素为基 本 原料 ， Ｃ Ｃ） 经碱 化 、 醚化 反应 而 生成 的一 种重 要 的纤维 素 醚 ，
使用吸水树脂实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解吸水树脂的吸水原理和特性。
2. 探究吸水树脂在不同条件下的吸水性能。
3. 分析吸水树脂在生活中的应用前景。
二、实验原理吸水树脂（Super Absorbent Polymer，SAP）是一种具有超强吸水能力的高分子材料。
它具有以下特性：1. 吸水能力：吸水树脂能吸收自身重量几百倍至几千倍的水分。
2. 保水性能：吸水树脂吸水后形成的凝胶状物质，即使加压也很难把水分离出来。
3. 可逆性：吸水树脂具有反复吸水、释水的特性。
吸水树脂吸水原理：吸水树脂分子链上含有羟基（-OH）、羧基（-COOH）、酰氨基（-CONH2）、磺酸基（-SO3H）等亲水基团，与水分子中的氢键发生作用，使其具有超强吸水能力。
三、实验材料1. 吸水树脂：市售吸水树脂颗粒。
2. 烧杯：100ml、250ml各一个。
3. 量筒：50ml、100ml各一个。
4. 电子天平：0.01g精度。
5. 温度计：0.1℃精度。
6. 秒表。
四、实验步骤1. 准备实验器材，将吸水树脂称取适量（例如0.5g）放入100ml烧杯中。
2. 将50ml蒸馏水倒入250ml烧杯中，用温度计测量水的初始温度。
3. 将称取的吸水树脂倒入蒸馏水中，用秒表计时，观察吸水树脂的吸水过程。
4. 在吸水过程中，记录吸水树脂的吸水速度和吸水后的体积。
5. 吸水结束后，用电子天平称量吸水树脂的重量，记录吸水后的质量。
6. 分别在室温、50℃、75℃条件下重复实验步骤，对比不同温度下的吸水性能。
五、实验结果与分析1. 室温条件下，吸水树脂吸水速度较快，约5分钟内吸水完毕，吸水后的体积约为50ml，吸水后的质量约为0.25g。
2. 50℃条件下，吸水树脂吸水速度有所提高，约3分钟内吸水完毕，吸水后的体积约为60ml，吸水后的质量约为0.3g。
3. 75℃条件下，吸水树脂吸水速度最快，约1分钟内吸水完毕，吸水后的体积约为70ml，吸水后的质量约为0.35g。
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高 吸水性 复合 材料 是指 能吸 收 自身重量 几百 倍 甚 至 几千 倍 的水 ， 吸水 后 的凝 胶 具有 优 异 的保 水 性 能， 即使加 压也 不易 失水 ， 干燥 后 吸水能 力又 能恢 复
１ 实验原料、 ． １ 试剂及仪器 原料为河南信阳上天梯 斜发沸石，０￣ ０ ２０３０目； 纤维素： 定量滤纸。试剂： 丙 烯酸 （ 用作单体） Ｎ， 亚 甲基双 丙烯酰胺 （ 、 Ｎ＿ 用作交联
Ｚ ａ ｇＸｉ ｌｎ Ｌｉ ｎ ａ Ｗ ａ ｇＨｕ Ｌｉ ｉ ｙ ｎ ＬｖＹａ ｙ ｇ ｈｎ ｕａ Ｙｉｈｕ ｎ ｎ ｕＪ ｎ ａ ｎａ ｎ
（ ｏｌｇ ｆ ｈ ｍｉｒ ｄＣｈｍｉａ Ｅ ｇｎ ｅ ｎ ， ｎｙ ｎ ｒ ｌ ｉｅｓｙ Ｘｉｙｎ ， ｎ ｎ ４ ４ ０ ） Ｃ ｌ ｅ Ｃ ｅ ｓ ｙａ ｅ ｃ ｌ ｎｉｅｒ ｇＸｉ ａ ｇ ｅ ｏ ห้องสมุดไป่ตู้ ｎ ｉ Ｎｏｍａ ｖｒｉ ， ｎ ａｇ Ｈｅａ ６ ０ ０ Ｕｎ ｔ
Ａｂｓｒ ｃ Ｗ ｉ ｃｙｌ ｃｄ ｅ ｌ ｅ ｅｌｌｓ ｎ ｔ ｓｒ ｗ ｔｒａｓ ｕ ｅ ｂ ｏ ｂｗａｅ ｅ ｉ ｒ ｙ ｔ ｅｉｅ ｙｕｓｎ ｔｏ ｆｗａｅ ｔａ ｔ ｔ ａ ｒ ｉ ａ ｉ，ｚ ｏｉ ，ｃ ｌ ｏ ｅａ ｄｅｃａ ａ ｍａｅｉｌ，ｓ ｐ ｒａ ｓ ｒ ｔｒｒ ｓｎｗｅｅ ｓｎ ｈ ｓｚ ｄ ｂ ｉｇａｍｅｈ ｄ ｏ ｔｒ ｈ ｃ ｔ ｕ
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｙ ｔ ｅ ｉ ｎ ｏ ｅ ｔ ｆ ｕ ｅ ｓ ｒ ａ ｅ ｅ ｉ ｆ ｏ ｉ － ｅｌ ｌ ｓ ｍ ｉ ｔ ｄ ｎ Ｓ ｎ ｈ ｓｓａ ｄ Ｐｒ ｐ ｒ ｙ ｏ ｐ ｒＡｂ ｏ ｂ Ｗ ｔ ｒＲ ｓ ｎ ｏ Ｓ Ｚｅ ｌ ｅ ｃ ｌ ｏ ｅ Ｆａ ｌ ｔ ｕ ｙ
水倍率达 ５７ ｇ， ４． ／ 对生理盐水溶液的吸水倍率迭 ９．ｇ 。其保水性能 良好。 ３ ｇ １ ｇ ４／
关 键 词 丙烯酸 沸石 纤维素 超强吸水剂 复合材料 、 中图分 类 号 ： Ｂ ３Ｔ ９ ５ 文 献标 识 码 ： Ｔ ３ ；Ｄ ８ Ａ 文章 编 号 ：０ ０ ０Ｓ２ １）６０ ５－３ １０ － ９（０ ００－０ ５０ Ｓ
剂）分析 纯 ； ， 试剂 过硫 酸钾 （ 引发剂）过 氧化 氢、 用作 、 氢氧化 钠 ， 为化 学纯 。主 要仪 器 ：Ｅ６０型 红外 光 均 Ｐ －８ 谱 仪 ， 国 Ｐｒｉ－ｌ 公 司 ； Ｚ Ｗ￣ 电子恒 温水 浴 美 ｅ ｎＥｍｒ ｋ ＤＫ 箱， 北京 中兴 伟 业仪器 有 限公 司 ；０Ａ－ １１ ２型烘箱 ， 上
Ｎａ １ａｉｅｓｌｔ ｎ【 Ｎ Ｃ） ０９ ． ｈ ｏ ｏ ｉ ａ ｇ ｏ ｔｎｉｎｐ ｒ ｒ ａｃ ． Ｃ ｌ ｕｉ ｗ（ ａ １ ．％］Ｔ ｅｃｍｐ ｓｔｈ ｄａ ｏ ｄｒ ｅｔ ｅｆｍ ｎ ｅ ｓ ｎ ｏ ｏ ＝ ｅ ｅ ｏ ｏ
Ｋｅ ｒ ｓ ａ ｒ ｉ ｃ ｄ ｚ ｏ ｉｅ ｃ ｌ ｌ ｓ ｓ ｐ ｒａ ｏ ｂ ｗａ ｅ ｓｎ ｃ ｍ ｐ ｓｔ ｙ ｗｏ ｄ ｃｙｌ ａ ｉ ｅ ｌ ｅ ｌ ｏ ｅ ｕ ｅ ｂｓ ｒ ｔ ｒｒ ｉ ｏ ｏ ｉ ｃ ｔ ｕ ｅ ｅ
（ 信阳师范学院 化ｑ ｇ ｌ ￣ Ｓ学院 ，河南 信阳 ４４ ０ ） ４ ２ ６０ ０
摘
要
以丙烯酸、 沸石、 纤维素等为原料 ， 用水溶液交联共聚法合成 了 强吸水树脂。研 究了纤维素与单体的配 比、 超 交联剂用量、 沸石添加
量及中和度对吸水倍率的影响， 探讨了复合材料的保水性， 用红外光谱表征复合材料的结构。结果表明： 沸石在聚合． 物中能较好分散， 复合材料吸
第３ 卷第６ ３ 期 ２ １ 年 １ 月 ００ １
非金 属 矿
Ｎｏ — ｅ ａ ｌ ｉ ｅ ｎ Ｍ ｔ ｌｉ Ｍ ｎ ｓ ｃ
ＶｌＩ３３ Ｎ ｏ． ０． ６
Ｎｏ ｅ ｅ ，２ ０ ｖ ｍｂ ｒ ０１
沸石一 纤维素系超强吸水剂 的合成及性能研究
张秀 兰 栗 印环 王 虎 刘金艳 吕艳 阳