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强碱阴离子交换树脂作为一种工艺成熟、使用方便的高分子材料,广泛应用于水处理、混合物分离纯化、合成化学、生物医学等工业生产。但在一些特殊领域,如半导体工业超纯水处理、药品的高纯净化、催化化学等,季胺强碱树脂受到本身结构的限制容易发生Hofmann降解,导致树脂的使用寿命降低。因此,许多研究者开始关注并研究如何改善强碱树脂的热稳定性。 本文针对上述问题,设计提出了几种不同结构的强碱阴离子交换树脂。在第二章,将具有共轭稳定结构的胍基引入树脂骨架来合成强碱阴离子交换树脂,在热稳定性测试中发现,处于交联结构的胍基树脂热稳定性的提高显著,但是难以控制相邻苄氯与胍基的交联反应,造成强碱功能基含量减少;因此在后续实验中我们采用原位生成的方式合成胍基,然后使用交联剂将其后交联,合成了热稳定性交联胍基树脂。为了将胍基引入树脂骨架的同时形成交联结构,简化工艺流程,在第三章使用二元强碱双胍和苄氯直接反应,通过调节双胍的投料量控制合成交联双胍树脂,实验结果表明,通过一步反应合成的双胍树脂同样具有良好的热稳定性。由此我们预测,交联结构可以提高基团热稳定性这个规律对于季胺强碱树脂同样适用。因此在第四章合成了交联季胺树脂,其热稳定性测试结果与预测相吻合。上述树脂均为聚苯乙烯骨架,为了适应弱极性组分的吸附分离要求,在第五章以弱极性的聚丙烯酸甲酯树脂为母球,利用耐高温的酰胺键连接强碱基团,合成了聚丙烯酸酯胍基树脂,其热稳定性能够满足使用要求。 合成的几类树脂均具有良好的热稳定性能,由此我们分别研究了合成树脂的应用性能。对于胍基树脂我们研究了其对三油酸甘油酯与乙醇酯交换反应的催化效果,并使用商品化树脂D261为对照,结果表明,胍基树脂的催化效果好于商品化树脂D261,胍基树脂在经过六个使用周期后催化效率没有降低,三油酸甘油酯的转化率为90%,经过条件优化,可以在2小时内反应完全。 对于双胍树脂我们研究了其对叶绿素铜钠的分离提纯工艺,并使用商品化季胺树脂D296为对照。研究证明,在70℃分离叶绿素铜钠,经过八个使用周期,PDG2树脂的吸附效率明显好于D296树脂,叶绿素铜钠产率大于91%,说明PDG2树脂的耐热性良好,可以在较高温度多次重复使用。 对于交联季胺树脂我们研究了不同交联结构对催化酯交换反应的影响。结果证实,使用较长分子链交联后有利于反应底物与催化中心接触,催化效果好于短链交联剂交联的树脂。交联季胺树脂在热降解六天以后催化酯交换反应,催化效率没有明显降低。