
【化】 macroporous ion exchanger
big; great; large
【医】 macro-; magnum; makro-; megalo-
aperture; bore; foramen; hole; os; ostium; vulva
【化】 hole; opening
【医】 apertura; aperturae; aperture; bore; coel-; foramen; foramina; hiatus
mesh; opening; pore; Pori; porosity; porus; trema
【化】 ion exchanger
大孔离子交换剂(Macroporous Ion Exchanger)是一种具有永久性多孔结构的离子交换树脂,其孔径范围通常在20-200纳米之间,显著大于传统凝胶型树脂的微孔结构。这类材料在化学分离、催化反应和废水处理领域具有重要应用。
结构特征
中文“大孔”对应英文“macroporous”,指材料内部存在贯穿性三维孔道网络。例如,大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚物树脂(Styrene-Divinylbenzene Copolymer)在溶胀状态下仍能保持稳定孔隙率,适用于非极性溶剂体系。
离子交换机制
通过固定功能基团(如磺酸基 -SO₃H 或季铵基 -N⁺(CH₃)₃)实现离子交换,其反应通式为:
$$ R-SO₃^-H⁺ + Na⁺ rightleftharpoons R-SO₃^-Na⁺ + H⁺ $$
大孔结构允许大分子物质(如蛋白质或金属络合物)在孔道内扩散,提升交换容量。
应用场景
(注:以上链接为示例格式,实际引用需根据最新文献更新)
大孔离子交换剂(通常称为大孔型离子交换树脂)是一种具有特殊结构的高分子材料,主要用于离子分离、纯化和吸附等过程。以下是其详细解释:
大孔型离子交换树脂是一种具有永久性大孔结构的网状不溶性聚合物,表面带有功能基团(如磺酸基或羧酸基)。其孔径通常在10纳米以上,比表面积可达5m²/g以上。与普通凝胶型树脂相比,其孔隙在干态或湿态下均稳定存在,且不随环境条件变化而收缩。
通过在高分子母体(如苯乙烯-二乙烯苯共聚物)中加入致孔剂(如碳酸钙、可溶性高聚物),聚合后去除致孔剂形成大孔结构,再引入功能基团(如磺化)完成制备。
通过功能基团的可逆离子交换反应实现离子吸附与释放。例如,羧酸基树脂(-COOH)可吸附阳离子(如$M^{2+}$),反应为: $$ 2RNa + M^{2+} rightarrow R_2M + 2Na^+ $$ 再生时通过酸洗恢复交换能力。
大孔离子交换剂凭借其稳定的大孔结构和高吸附容量,成为复杂体系中离子分离的关键材料。具体应用需结合树脂类型(阳离子/阴离子)和孔径选择。
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