论文部分内容阅读
分离科学是自然科学和应用科学中十分重要的分支,强碱阴离子交换树脂作为一类经典的吸附分离材料,由于具有稳定的物理化学性质,良好的机械强度,可反复使用,交换量高,操作简单等优点被广泛应用于许多工业生产和科技领域。但受强碱树脂本身热稳定性的制约,使用过程中体系的温度往往要控制在60℃以下,限制了其在某些特定领域的应用。目前,强碱树脂的改性型研究关注于单纯的改变季铵基团或者改变季铵基团与树脂骨架的连接方式,但这些合成方法都极大的增加了合成难度,提高了合成成本,使得市售商品化耐高温树脂的价格远高于普通树脂。因而现阶段强碱树脂热稳定性差、使用成本大幅提高仍是困扰强碱阴离子交换树脂在很多领域无法真正实现大规模工业化使用的最重要原因。
本文首先采用直接合成法成功制备出胍基树脂,并用科学的表征方法证实了胍基的存在及其强碱性特征。在此基础上,先经腈胺法得到只具有单交联结构的胍基树脂,再用XDC进行后交联,得到以混合交联结构为主的胍基树脂,并通过对其热稳定性的测实验证了实验设想:胍基基团上有多交联结构出现时,有利于胍基结构的对称性的提高,共轭效应更明显,进而对胍基树脂的热稳定有利。
通过正交法调整了胍基树脂的合成方法,得到的胍基树脂强碱交换量最高为3.85mmol·g-1,交联后强碱交换量为3.02 mmol·g-1,其热稳定性较商品化树脂有了明显提高,但交换量仍不理想。基于这种现象,通过引入了新的胍基化试剂——双胍完善实验,采用正交法得到的双胍树脂强碱交换量最高可达5.60mmol·g-1后交联后可达4.34mmol·g-1,热稳定性优于单胍树脂和201×7商品化树脂。采用合成的双胍树脂和D296商品化树脂对甜菊叶废料中叶绿素铜钠盐的提纯工艺进行设计,克服了D296强碱树脂在70℃下使用时重复性差,无法实现工业化连续生产的缺陷,相信随着进一步深入的研究,这种提纯工艺会有更广阔的应用前景。