
【化】 electron exchangers; electron-exchange resin
电子交换树脂(Electron Exchange Resin)是化学工业中用于离子交换反应的高分子材料,其核心功能是通过释放或吸附电子实现物质分离与纯化。该术语常被误译为“离子交换树脂”(Ion Exchange Resin),实际应用中二者存在本质差异:离子交换树脂通过离子键进行电荷交换,而电子交换树脂涉及电子转移机制。
从化学结构来看,电子交换树脂通常由交联聚合物基质(如聚苯乙烯-二乙烯苯)与功能基团(如磺酸基或季铵基)构成。这类树脂在电场作用下,功能基团中的活性位点可定向释放或捕获电子,从而实现重金属离子还原、有机污染物降解等目的。美国化学学会(ACS)出版物指出,该技术已应用于工业废水处理领域,可有效去除六价铬等有毒物质(来源:ACS Publications)。
在应用场景中,电子交换树脂主要分为两类:
需要说明的是,目前学术界更通用的术语为“氧化还原树脂”(Redox Resin),其作用机制符合电子交换特性。德国《应用化学》期刊的多篇研究证实,这类材料在燃料电池催化剂载体领域具有重要应用价值(来源:Angewandte Chemie International Edition)。
电子交换树脂,又称氧化还原树脂,是一类具有可逆氧化还原功能的高分子材料。以下是其核心要点:
定义与别称
电子交换树脂通过分子中的活性基团(如酚式羟基、硫醇基等)与周围物质进行电子交换,引发氧化还原反应。其名称来源于这一特性,也被称为“氧化还原离子交换树脂”。
作用原理
树脂在反应中失去或获得电子,自身发生氧化或还原,同时改变周围物质的氧化态。例如,释放氢与水中溶解氧结合生成水,反应式可简化为:
$$
text{树脂(还原态)} rightarrow text{树脂(氧化态)} + e^-
$$
周围物质则通过获得电子被还原。
结构特点
其高分子主链上通过化学键固定了具有氧化还原活性的基团,确保反应的可逆性和稳定性。
主要应用
与其他树脂的区别
不同于吸附树脂(物理吸附)或螯合树脂(离子键结合),电子交换树脂的核心功能是电子转移,属于化学反应的范畴。
如需更深入的技术细节(如具体反应机制或工业案例),可进一步查阅专业文献或水处理技术手册。
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