
【化】 electron exchangers; electron-exchange resin
電子交換樹脂(Electron Exchange Resin)是化學工業中用于離子交換反應的高分子材料,其核心功能是通過釋放或吸附電子實現物質分離與純化。該術語常被誤譯為“離子交換樹脂”(Ion Exchange Resin),實際應用中二者存在本質差異:離子交換樹脂通過離子鍵進行電荷交換,而電子交換樹脂涉及電子轉移機制。
從化學結構來看,電子交換樹脂通常由交聯聚合物基質(如聚苯乙烯-二乙烯苯)與功能基團(如磺酸基或季铵基)構成。這類樹脂在電場作用下,功能基團中的活性位點可定向釋放或捕獲電子,從而實現重金屬離子還原、有機污染物降解等目的。美國化學學會(ACS)出版物指出,該技術已應用于工業廢水處理領域,可有效去除六價鉻等有毒物質(來源:ACS Publications)。
在應用場景中,電子交換樹脂主要分為兩類:
需要說明的是,目前學術界更通用的術語為“氧化還原樹脂”(Redox Resin),其作用機制符合電子交換特性。德國《應用化學》期刊的多篇研究證實,這類材料在燃料電池催化劑載體領域具有重要應用價值(來源:Angewandte Chemie International Edition)。
電子交換樹脂,又稱氧化還原樹脂,是一類具有可逆氧化還原功能的高分子材料。以下是其核心要點:
定義與别稱
電子交換樹脂通過分子中的活性基團(如酚式羟基、硫醇基等)與周圍物質進行電子交換,引發氧化還原反應。其名稱來源于這一特性,也被稱為“氧化還原離子交換樹脂”。
作用原理
樹脂在反應中失去或獲得電子,自身發生氧化或還原,同時改變周圍物質的氧化态。例如,釋放氫與水中溶解氧結合生成水,反應式可簡化為:
$$
text{樹脂(還原态)} rightarrow text{樹脂(氧化态)} + e^-
$$
周圍物質則通過獲得電子被還原。
結構特點
其高分子主鍊上通過化學鍵固定了具有氧化還原活性的基團,确保反應的可逆性和穩定性。
主要應用
與其他樹脂的區别
不同于吸附樹脂(物理吸附)或螯合樹脂(離子鍵結合),電子交換樹脂的核心功能是電子轉移,屬于化學反應的範疇。
如需更深入的技術細節(如具體反應機制或工業案例),可進一步查閱專業文獻或水處理技術手冊。
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