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硼酸在工农业生产中应用广泛,但过量的硼酸会危害植物、土壤和人体。常用的除硼方法难以将硼酸浓度降至安全范围,而树脂吸附法几乎可完全除去硼酸。国内外已投入生产应用的吸附硼酸的树脂主要由N-甲基葡萄糖胺胺化大孔交联氯甲基化聚苯乙烯树脂而成,原料和溶剂成本高昂,反应能耗高。本课题针对以上不足进行了大量尝试,主要工作内容如下。1.利用甘油与聚丙烯酸树脂的酯化反应和氨基甘油胺解聚丙烯酸甲酯树脂合成两种丙烯酸系二羟基树脂。氨基甘油胺化氯甲基化聚苯乙烯树脂、较大孔径和较小孔径的两个不同厂家生产的大孔弱碱树脂与环氧氯丙烷反应后再用氢氧化钠溶液水解合成三种苯乙烯系二羟基树脂。其中前两种树脂因孔径小导致难以吸附硼酸,后三种树脂对硼酸的最大吸附量随羟基含量的增加而增加,分别为7.74mg·mL-1(湿)、13.46mg·mL-1(湿)和15.50mg·mL-1(湿)。这些实验结果说明合适的孔径和较高的羟基含量是决定树脂除硼性能的主要因素。2.利用聚甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂依次与二乙烯三胺、环氧氯丙烷、多羟基羧酸钠反应,得到一种多羟基树脂；利用较小孔径和较大孔径的两个不同厂家生产的大孔弱碱树脂与环氧氯丙烷反应后再与多羟基羧酸钠反应得到另外两种多羟基树脂。第一种树脂因羟基含量低导致最大吸附量仅为10.28mg·mL-1(湿),第二种树脂因孔径小导致最大吸附量仅为11.52mg·mL-1(湿)。第三种树脂(命名为多羟基弱碱树脂)孔径合适,羟基含量较高,27℃时在1000mg·L-1硼酸溶液中的最大吸附量达到19.87mg·mL-1(湿),略小于已投入应用的进口树脂Amberlite IRA743的最大吸附量23.86mg·mL-1(湿),具有一定的工业应用前景。本文探究了多羟基弱碱树脂的最佳合成条件及对硼酸的吸附性能,静态吸附实验结果表明低温有利于多羟基弱碱树脂吸附硼酸,该吸附为自发进行且放热的熵减过程,动态吸附实验结果表明多羟基弱碱树脂比Amberlite IRA743树脂较易穿漏,较慢达到饱和吸附,对硼酸的富集能力稍小,但洗脱容易。总体而言,多羟基弱碱树脂与Amberlite IRA743树脂性能相差不大,但多羟基弱碱树脂在合成方面具备诸多优势,如原料和反应溶剂价格低廉,反应容易且条件温和,合成1立方米湿树脂的成本仅为5.48万元,较Amberlite IRA743树脂的7.36万元大幅降低。本文还尝试了扩大化合成500g多羟基弱碱树脂,其最大吸附量为19.85mg·mL-1(湿),与少量合成的多羟基弱碱树脂吸附能力相同,为工业生产中的放大生产打下了一定基础。