年产400吨应用于气相催化的吸附树脂车间工艺设计(5)
吸附作用基本上是界面上分子间或原子间作用力所产生的热力学性质所决定的。吸附体系由吸附剂（adsorbent）和吸附质（adsorbate）组成。吸附剂一般是指固体或能够进行吸附的液体，吸附质一般是指能够以分子、原子或离子的形式被吸附的固体、液体或气体【1】。
吸附过程分为物理吸附（physisorption）和化学吸附（chemisorption）两大类。物理吸附是一种指通过弱相互作用进行的可逆性吸附，吸附剂和吸附质之间是非共价的。在物理吸附过程中，液体或气体中的分子通过范德华引力、偶极-偶极相互作用、氢键等在固体材料的表面上结合。化学吸附一般涉及吸附剂和吸附质之间的强相互作用，包括吸附质内或吸附质之间原子的重排，吸附剂表面和吸附质之间发生化学反应形成共价键、配合键或离子键。
通过设计出能与吸附质具有特定相互作用的吸附剂，就可以将一定的吸附质从混合物中高选择性地分离出来。吸附作用的这种选择性在科学技术与工业生产的许多方面具有重要应用价值。由这类吸附作用选择性发展起来的分离科学是现代工业的技术基础之一。石油化工、冶金、化工、微电子、核能、制药、环境工程、食品等工业领域都射击各种各样的分离技术【2】。
1.3 吸附分离材料的分类
按照材料分类学原则，通常根据材料性能和使用目的的不同，可以将各种材料归类于结构材料和功能材料两大类，前者通常以材料自身的力学性能作为其使用依据和最终目的，而后者则以材料所具有的某些独特的非力学“功能”作为其使用依据和最终目的【3】。
吸附分离材料按化学结构分类，可分为无机吸附剂、高分子吸附剂以及碳质吸附剂三类。无机吸附剂是指具有一定晶体结构的无机化合物，大多数是天然的无机物，往往具有离子交换性质，因此通常称为无机离子交换剂。例如，沸石、蒙脱土等，其中应用最为广泛的无机分离材料要数合成的硅胶和分子筛，常用作高选择性吸附剂（色谱的固定相）和催化剂载体。
按照吸附机理，吸附材料可以分为化学吸附材料、物理吸附材料和亲和吸附材料三类。在吸附过程中通过生成化学键的吸附称为化学吸附。能够生成化学键进行吸附的材料又称为化学吸附剂。化学吸附剂一般都是有机高分子材料为基础的吸附材料。吸附过程形成的化学键可以是离子键、配位键和容易经过一定的化学反应发生裂解的共价键，相应的吸附剂分别为离子交换剂、螯合剂、高分子试剂或高分子催化剂。高分子试剂是一类通过一定的化学键，包括离子键和共价键，与小分子的试剂或反应底物结合形成的高分子材料。这种材料经历进一步化学反应之后，生成的产物通过温和的条件从高分子材料上解脱释放出来。在高分子试剂上进行有机合成，通过简单的过滤方法就可以实现反应中间体或反应产物的分离，可大大简化合成的操作过程【4】。
1.4 吸附分离材料的发展前景
现在具有吸附分离功能的材料，既有合成的也有天然的，既有有机材料也有无机材料，包括离子交换树脂、吸附树脂、活性碳纤文、聚合物载体等。这些材料已广泛应用于物质纯化和分离、水处理、环境控制、色谱分离、有机合成、生物医学工程。吸附分离材料的研制和应用已涉及化学化工、环境科学、分析化学、合成化学、生物医药、电子工业等领域【5】。主要的研究领域如下：
1) 母体形态
单分散的有机聚合物颗粒由于具有有意的流体动力学特性，因此越来越受到广泛重视。粒径增大至数毫米的聚合物颗粒由于单个球状体上的功能基负载量高，因此在组合合成上有实际意义。纤文形的吸附分离材料由于具有高的表面媳妇活性和低的扩散效应，因此在许多领域得到重视。
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