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离子交换树脂的发展简史

2019-07-193373

离子交换树脂是一类能发生离子交换的物质,分为无机离子交换剂(如沸石)和有机离子交换剂,即离子交换树脂,无机离子交换剂早在一百年前就已发现并应用,但有机离子交换树脂直到1935年才在英国诞生,随后德国IG公司工业生产WOFAtit离子交换树脂,法国ACFI公司的磺化煤阳离子交换剂与芳香胺阴离子交换树脂组合而成的复床式脱盐水制造装置开始运转,美国根据adams的开始工业生产Amberlite系列离子交换树脂。

在第二次世界大战中,美国GE公司获得了化学与物理性能较缩聚型离子交换树脂稳定而且经济的苯乙烯系及丙烯酸系加聚型离子交换树脂合成的,这个发明开创了当今离子交换树脂制造方法的基础,德国IG公司发明具有除去水中氧的能力的多元酚和甲醛的缩聚物,这是氧化还原树脂的开始,德国IG公司还用离子交换树脂进行水的精制,从铜氨人造丝工厂废水中回收铜和氨,从洗像废液中回收银,给蔗糖溶液脱盐,在此期间美国将离子交换树脂除用于水的精制,奎宁的提取精制外,还用于铀的核裂变产物,铀元素,稀土元素的分离提取,特别是第61号元素钷的分离也取得了成果。

二次大战后,挪威研制出了对钾具有选择性的树脂,可从海水中提取钾,这是螯合树脂研究的开始,公司苯乙烯季胺选哪个强碱性阴离子交换树脂和甲基丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂开始工业生产。

50年代是离子交换树脂和工业应用飞速发展的时期,50年美国塔径为1M的混合床式纯水制备装置开始实用化,采用弱酸性阳离子交换树脂来提取精制链霉素也实现了工业化,1952年采用强碱性因离子交换树脂的大型固定床提取精制铀的装置在南非开始运行,美国IONIC公司开始生产离子交换膜用于锅炉用水电渗析处理脱盐,随后,日本公司大型好性能混合床式葡萄糖拖延脱色精制装置实用化,美国MICHIGAN Chemical Corp强酸性阳离子交换树脂大型稀土元素分离精制装置开始运转,DowChemical公司开始生产苯乙烯系亚胺羧(suo)酸型螯合树脂。

1960年Rohm&Haas公司开始生产苯乙烯系离子交换树脂起,离子交换树脂的合成和工业应用进入了一个新的时期,1962年Rohm公司非水溶液用及催化用离子交换树脂Amberlyst开始生产,离子交换树脂作为催化剂开始进入化学加工业,后来,澳大利亚WEISS等用弱酸性阳离子交换树脂和弱碱性阴离子交换树脂的混合床进行锅炉用水脱盐,用80度热水再生离子交换树脂,提出新的离子交换树脂再生脱盐方法,1966年Rohm公司以苯乙烯二乙烯苯共聚体魏母体的MR型多孔树脂合成了非性吸附剂,从而开始了有机吸附剂在混合物分离方面的应用,随后,公司又推出直径0.5-1.5UM的微粒离子交换树脂冰合成了新的吸附剂样品。

1973年DU PONT公司研究成功全氟磺酸树脂,用此树脂制成的离子交换膜在电解工业,燃料电池方面已经得到应用,同时,作为有机合成中的酸性催化剂,收到了广泛的重视。

解放前,我国的离子交换树脂的科研完全空白,解放后,从50年代初期开始,我国在北京上海和天津的一些科研单位和等学校分别开始了离子交换树脂的研究,1953年酚醛磺化树脂产生,并得到初步应用,1959年南开大学何炳林用聚苯乙烯做致孔剂合成孔径大、强度和交换速度块的大孔型苯乙烯系,丙烯酸系离子交换树脂,到70年代中后期又合成了多种吸附树脂、碳化树脂并已先后投产。

经过40多年的努力,我国离子交换树脂的生产和工业应用得到了迅速的发展,目前,我国从事离子交换树脂和吸附树脂研究的主要单位已经有四十多个,生产厂家六十多家。