Хелатирующие смолы и адсорбционные смолы: принципы, применение и различия

Технология адсорбции смолами играет значительную роль в таких областях, как защита окружающей среды, очистка воды, контроль органических отходящих газов (ЛОС) и гидрометаллургия. Среди них хелатирующие смолы и адсорбционные смолы являются двумя распространенными типами полимерных функциональных материалов, но существуют значительные различия в их структуре, механизмах действия и областях применения.

Хелатирующая смола

Хелатирующая смола - это функционализированный полимерный материал, поверхность или внутренняя часть которого содержит координационные группы (например, аминогруппы, карбоксильные группы, тиоловые группы и т. д.), которые могут образовывать стабильные хелаты с определенными ионами металлов. Она избирательно адсорбирует целевые ионы посредством химической связи и подходит для высокоселективного разделения и извлечения металлов.

Типичные функциональные группы:

Иминодиуксусная кислота (ИДА)

Этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА)

· тиомочевинная группа

· 8-гидроксихинолиновая группа

· меглюмин

· Амоксим

Адсорбционная смола

Адсорбционная смола - это вид материала для физической адсорбции, обладающий высокой удельной поверхностью и хорошо развитой пористой структурой. Она адсорбирует органические вещества (такие как пигменты, антибиотики, природные продукты и т. д.) посредством сил Ван-дер-Ваальса, водородных связей или π-π взаимодействий. Ее процесс адсорбции в основном основан на физическом воздействии и обычно не включает химические реакции.

Типичная классификация

· Неполярные смолы (например, сополимер стирола и дивинилбензола)

· Слабополярные смолы

· Полярные смолы (содержащие гидроксильные группы, амидные группы и т. д.)

Применение хелатирующей смолы

Очистка сточных вод от тяжелых металлов: селективная адсорбция Cu²⁺, Pb²⁺, Ni²⁺ и т. д. в сточных водах гальванических производств.

Переработка драгоценных металлов: обогащение золота, платины, палладия и т. д. из электронных отходов и горнодобывающей промышленности.

Атомная промышленность: разделение радиоактивных элементов, таких как уран и торий.

Применение адсорбционной смолы

Фармацевтическая промышленность: извлечение эффективных компонентов традиционной китайской медицины (например, флавоноидов гинкго билоба, гинзенозидов).

В области защиты окружающей среды: в основном применяется для очистки сточных вод в таких отраслях, как нефтехимия, химия угля, тонкая химия (красители, пестициды, фармацевтика), гальваника и электроника.

Резюме

Хотя хелатирующие смолы и адсорбционные смолы относятся к функциональным смолам, их принципы и области применения существенно различаются. Понимание их различий полезно для оптимизации процессов и повышения эффективности в таких областях, как очистка сточных вод, рекуперация ресурсов и фармацевтика. В будущем, с развитием материаловедения, производительность этих двух типов смол будет расширяться, предоставляя больше возможностей для промышленного разделения.