离子交换树脂
功能性高分子材料
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离子交换树脂是一类功能性高分子材料，广泛应用于脱盐、脱色、分离和精制等过程。这种树脂以固体球形 颗粒形式存在，粒径约0.3-1.2mm，颜色多为乳白、淡黄或棕褐色，不溶于水。其结构由三维空间网状骨架和连接的活性基团组成，后者包括固定 离子和可交换的活动离子。根据孔径大小、单体类型和活性基团性质，离子交换树脂可分为凝胶型与大孔型、不同合成系列（如苯乙烯系、丙烯酸系等），以及多种性质的活性基团（如强酸阳离子、强碱阴离子等）。[1]
离子交换过程涉及五个步骤：离子从溶液中扩散到树脂表面、进入树脂内部的活性中心、与树脂上的可交换离子发生复分解反应、可交换离子从树脂内部扩散到树脂表面、最后从树脂表面扩散到溶液中。这个过程受到多种因素的影响，如颗粒大小、交联度、离子的化合价和大小、搅拌速率以及溶液浓度等。[1]
离子交换树脂是一种多功能性材料，广泛应用于水处理、食品加工、医药卫生和环保等多个领域。在水处理中，它能软化水质、去除盐分和重金属，确保水资源的纯净和可持续使用。食品工业利用其提纯和脱色功能，提升产品质量。医药领域中，它用于提取和纯化抗生素、维生素等，同时在药物研发中发挥关键作用。在有机合成中，离子交换树脂作为催化剂，提高了反应的可控性和产品的纯度，同时减少了环境污染。此外，它在环境保护中也扮演重要角色，有效回收和处理有害离子，促进环境的可持续发展。离子交换树脂的这些特性使其成为现代工业和环保的重要材料。自20世纪50年代以来，中国开始生产和应用离子交换树脂。经过多年的发展，制造和应用技术已经相对成熟。中国已成为世界离子交换树脂的生产和出口大国，产品不仅供应国内市场，还出口到全球50多个国家。[1]