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離子交換樹脂的發(fā)展簡史

2019-07-195339

離子交換樹脂是一類能(néng)發(fā)生離子交換的物質,分爲無機離子交換劑(如沸石)和有機離子交換劑,即離子交換樹脂,無機離子交換劑早在一百年前就(jiù)已發(fā)現并應用,但有機離子交換樹脂直到1935年才在英國(guó)誕生,随後(hòu)德國(guó)IG公司工業生産WOFAtit離子交換樹脂,法國(guó)ACFI公司的磺化煤陽離子交換劑與芳香胺陰離子交換樹脂組合而成(chéng)的複床式脫鹽水制造裝置開(kāi)始運轉,美國(guó)根據adams的開(kāi)始工業生産Amberlite系列離子交換樹脂。

在第二次世界大戰中,美國(guó)GE公司獲得了化學(xué)與物理性能(néng)較縮聚型離子交換樹脂穩定而且經(jīng)濟的苯乙烯系及丙烯酸系加聚型離子交換樹脂合成(chéng)的,這(zhè)個發(fā)明開(kāi)創了當今離子交換樹脂制造方法的基礎,德國(guó)IG公司發(fā)明具有除去水中氧的能(néng)力的多元酚和甲醛的縮聚物,這(zhè)是氧化還(hái)原樹脂的開(kāi)始,德國(guó)IG公司還(hái)用離子交換樹脂進(jìn)行水的精制,從銅氨人造絲工廠廢水中回收銅和氨,從洗像廢液中回收銀,給蔗糖溶液脫鹽,在此期間美國(guó)將(jiāng)離子交換樹脂除用于水的精制,奎甯的提取精制外,還(hái)用于鈾的核裂變産物,鈾元素,稀土元素的分離提取,特别是第61号元素钷的分離也取得了成(chéng)果。

二次大戰後(hòu),挪威研制出了對(duì)鉀具有選擇性的樹脂,可從海水中提取鉀,這(zhè)是螯合樹脂研究的開(kāi)始,公司苯乙烯季胺選哪個強堿性陰離子交換樹脂和甲基丙烯酸系弱酸性陽離子交換樹脂開(kāi)始工業生産。

50年代是離子交換樹脂和工業應用飛速發(fā)展的時(shí)期,50年美國(guó)塔徑爲1M的混合床式純水制備裝置開(kāi)始實用化,采用弱酸性陽離子交換樹脂來提取精制鏈黴素也實現了工業化,1952年采用強堿性因離子交換樹脂的大型固定床提取精制鈾的裝置在南非開(kāi)始運行,美國(guó)IONIC公司開(kāi)始生産離子交換膜用于鍋爐用水電滲析處理脫鹽,随後(hòu),日本公司大型好(hǎo)性能(néng)混合床式葡萄糖拖延脫色精制裝置實用化,美國(guó)MICHIGAN Chemical Corp強酸性陽離子交換樹脂大型稀土元素分離精制裝置開(kāi)始運轉,DowChemical公司開(kāi)始生産苯乙烯系亞胺羧(suo)酸型螯合樹脂。

1960年Rohm&Haas公司開(kāi)始生産苯乙烯系離子交換樹脂起(qǐ),離子交換樹脂的合成(chéng)和工業應用進(jìn)入了一個新的時(shí)期,1962年Rohm公司非水溶液用及催化用離子交換樹脂Amberlyst開(kāi)始生産,離子交換樹脂作爲催化劑開(kāi)始進(jìn)入化學(xué)加工業,後(hòu)來,澳大利亞WEISS等用弱酸性陽離子交換樹脂和弱堿性陰離子交換樹脂的混合床進(jìn)行鍋爐用水脫鹽,用80度熱水再生離子交換樹脂,提出新的離子交換樹脂再生脫鹽方法,1966年Rohm公司以苯乙烯二乙烯苯共聚體魏母體的MR型多孔樹脂合成(chéng)了非性吸附劑,從而開(kāi)始了有機吸附劑在混合物分離方面(miàn)的應用,随後(hòu),公司又推出直徑0.5-1.5UM的微粒離子交換樹脂冰合成(chéng)了新的吸附劑樣(yàng)品。

1973年DU PONT公司研究成(chéng)功全氟磺酸樹脂,用此樹脂制成(chéng)的離子交換膜在電解工業,燃料電池方面(miàn)已經(jīng)得到應用,同時(shí),作爲有機合成(chéng)中的酸性催化劑,收到了廣泛的重視。

解放前,我國(guó)的離子交換樹脂的科研完全空白,解放後(hòu),從50年代初期開(kāi)始,我國(guó)在北京上海和天津的一些科研單位和等學(xué)校分别開(kāi)始了離子交換樹脂的研究,1953年酚醛磺化樹脂産生,并得到初步應用,1959年南開(kāi)大學(xué)何炳林用聚苯乙烯做緻孔劑合成(chéng)孔徑大、強度和交換速度塊的大孔型苯乙烯系,丙烯酸系離子交換樹脂,到70年代中後(hòu)期又合成(chéng)了多種(zhǒng)吸附樹脂、碳化樹脂并已先後(hòu)投産。

經(jīng)過(guò)40多年的努力,我國(guó)離子交換樹脂的生産和工業應用得到了迅速的發(fā)展,目前,我國(guó)從事(shì)離子交換樹脂和吸附樹脂研究的主要單位已經(jīng)有四十多個,生産廠家六十多家。