專利名稱：一種雙固相吸附劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分離科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域，特別是指吸附、大型色譜分離用的吸附劑及其制備方法。
在分離科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域中，吸附色譜和離子交換色譜分離具有高分辨的分離能力并能在溫和的條件下操作，是當(dāng)今廣泛應(yīng)用于從多組分混合物中分離生化化學(xué)藥品、精細(xì)化學(xué)品和有機(jī)同分異構(gòu)體的有效的分離純化手段，其規(guī)模和應(yīng)用正迅猛發(fā)展。研究高選擇性和高傳遞特性的復(fù)合吸附劑是吸附科學(xué)與技術(shù)中的一個(gè)十分重要的發(fā)展趨勢(shì)。美國(guó)密西根大學(xué)化學(xué)工程系R.T.Yang教授研制，用按一定比例的陽(yáng)離子混合物對(duì)型分子篩進(jìn)行表面改性，使其具有較高的N2/O2選擇性，如LiAgX型分子篩，應(yīng)用于從空氣中分離N2和O2。法國(guó)的Tondeur教授把石墨膨脹再與粒狀活性炭結(jié)合再壓縮，制成具有高熱傳導(dǎo)性能的復(fù)合吸附材料；它的熱導(dǎo)系數(shù)比活性炭床的熱導(dǎo)系數(shù)大200倍，而其靜態(tài)的吸附容量?jī)H比活性炭減少20％。他應(yīng)用這種新型的復(fù)合吸附材料，發(fā)展了一種新的變溫吸附過(guò)程AST，加熱床層作為解吸過(guò)程，冷卻床層作為吸附過(guò)程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明吸附/解吸過(guò)程的循環(huán)僅是幾分鐘，而使用傳統(tǒng)的吸附劑，AST過(guò)程則需要幾個(gè)小時(shí)。這種新型的復(fù)合吸附材料具有很好的商業(yè)應(yīng)用前。
現(xiàn)有的工業(yè)固體吸附劑結(jié)構(gòu)都是均一固相的，包括上述兩篇對(duì)比文獻(xiàn)也是均一固相吸附劑，它們的選擇性和吸附劑側(cè)傳質(zhì)速率主要由吸附劑表面的化學(xué)和物理性質(zhì)所決定，而由于人們受現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)水平的限制，有時(shí)還不能完全掌握和控制吸附劑表面物理化學(xué)性質(zhì)與被吸附物之間的關(guān)系，只通過(guò)表面改性的方法去提高它的選擇性和傳質(zhì)速率有時(shí)仍未能達(dá)到預(yù)期的目的。例如，李忠等人(離子交換與吸附，1995,Vol.11,No.2,P109)通過(guò)使用不同的金屬離子交換凝膠型和大孔型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，從而得到Na型、Ca型、Mg型、K型等吸附劑分別用于分離甘露醇山梨醇同分異構(gòu)體，雖然實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，使用Ca型吸附劑具有較好的分離效率，但由于甘露醇山梨醇異構(gòu)體在這些吸附劑上的總傳質(zhì)系數(shù)較小，導(dǎo)致制備色譜分離流出峰又寬又矮，分離操作周期時(shí)間長(zhǎng)，其分離的效率仍遠(yuǎn)未能滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求。一般說(shuō)來(lái)，吸附劑側(cè)的總傳質(zhì)系數(shù)是與吸附劑顆粒半徑的平方成反比，因此，如果試圖使用直徑很小的顆粒吸附劑以提高吸附劑側(cè)的傳質(zhì)系數(shù)，又將導(dǎo)致吸附劑床層壓力降迅速增大，因此這一方法也未能在工業(yè)分離過(guò)程中使用。
另外，一般色譜分析中使用的吸附劑，其涂層相僅占整個(gè)填料體積的約1/30，吸附容量小，僅能用于分析而不能應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程。特別是廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥工業(yè)和輕工食品工業(yè)的山梨醇/甘露醇這一對(duì)同分異構(gòu)體的分離，是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外仍未能在工業(yè)化規(guī)模上解決的課題。前人曾采用各種吸附劑對(duì)山梨醇/甘露醇體系進(jìn)行色譜分離，由于溶質(zhì)在色譜柱內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，色譜分離的周期時(shí)間長(zhǎng)，流出物濃度也很低，所以色譜分離的產(chǎn)率很低。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種雙固相吸附劑及其制備方法和應(yīng)用，解決現(xiàn)有工業(yè)吸附劑存在的傳質(zhì)速率較低以及吸附劑吸附容量的合理調(diào)控等問(wèn)題，從而提高工業(yè)吸附劑色譜分離過(guò)程的生產(chǎn)效率；特別是解決工業(yè)化規(guī)模中的山梨醇/甘露醇的分離問(wèn)題，使其工業(yè)化成為可能。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種雙固相吸附劑，它是球形的多孔介質(zhì)顆粒結(jié)構(gòu)，其特征在于吸附劑是一由內(nèi)球體和外球體構(gòu)成的雙層球體，它的內(nèi)球體為對(duì)被分離物同分異構(gòu)體沒(méi)有吸附能力的惰性固相；它的外球體為吸附劑固相，當(dāng)雙固相吸附劑顆粒的半徑為Rp，內(nèi)球體半徑為ro時(shí)，傳質(zhì)層厚度為Rp-ro，有效吸附體積為4π(Rp3-ro3)/3；ro/Rp在0.1＜ro/Rp＜0.9范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，即吸附劑中具有吸附功能的吸附層體積占整個(gè)吸附劑球體體積的91～27％。
一種雙固相吸附劑的制備方法，其特征在于它包括以下步驟及其工藝條件步驟一基體的制備選擇對(duì)被分離物同分異構(gòu)體沒(méi)有吸附能力的交聯(lián)聚苯乙烯球體和大孔交聯(lián)聚苯乙烯球體為基體，基體粒徑分布在0.3～4.0mm范圍內(nèi)；步驟二不完全磺化反應(yīng)將基體放入裝有1～5倍于基體體積的工業(yè)硫酸(98％)的反應(yīng)釜內(nèi)，在恒溫在60～140°條件下，由基體外表面逐步向球心進(jìn)行磺化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為10～600分鐘，通過(guò)控制反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間，控制具有活性吸附功能的外層球體吸附層的厚度，終止磺化反應(yīng)，迅速用間接的方法將反應(yīng)物料冷卻至常溫，保證基體的球心部分不被磺化，未被磺化的球心部分為吸附劑的惰性固相，被磺化部分為吸附固相；
步驟三后處理用稀硫酸緩慢滴加裝有不完全磺化球體的容器內(nèi)，邊滴加邊冷卻，控制容器內(nèi)的溫度不超過(guò)50℃，并逐步降低稀硫酸的濃度和容器內(nèi)的溫度至常溫，最后用蒸餾水洗滌至流出液的PH值為5～6即可；將其濾出，甩干，裝柱，并根據(jù)需要可轉(zhuǎn)成不同的金屬離子型吸附劑，即得雙固相吸附劑。
另外還有一種雙固相吸附劑的制備方法是在上述制備方法的基礎(chǔ)上，在不完全磺化反應(yīng)前加溶脹處理，其溶脹處理?xiàng)l件為(1)溶脹劑選自1,2二氯乙烷、二甲基亞砜苯、甲苯、甲醇和乙醇之一；(2)盛有溶脹劑的容器用網(wǎng)狀板材隔開(kāi)兩層，基體鋪在上層，溶脹劑放在下層，溫度控制在溶脹劑的沸點(diǎn)以下，溶脹時(shí)間控制在5～30分鐘，用蒸汽溶脹交聯(lián)聚苯乙烯球體和大孔交聯(lián)聚苯乙烯球體的表面。
用上述任何一種制備方法制備的雙固相吸附劑均可用于色譜分離甘露醇/山梨醇同分異構(gòu)體。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明與現(xiàn)有工業(yè)固體吸附劑相比，具有高傳質(zhì)速率和可合理調(diào)控吸附劑的吸附容量，能縮短分離周期時(shí)間。
現(xiàn)有的工業(yè)固體吸附劑都是均一固相的吸附劑，它的選擇性和吸附劑側(cè)傳質(zhì)速率主要由吸附劑表面的化學(xué)和物理性質(zhì)所決定，而由于人們受現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)水平的限制，有時(shí)還不能完全掌握吸附劑表面物理化學(xué)性質(zhì)與被吸附物之間的關(guān)系，仍未能僅從對(duì)吸附劑表面進(jìn)行化學(xué)和物理改性就能制得高性能的吸附劑；另一方面，對(duì)于多組分分離，并非吸附劑的吸附容量越大越好，吸附劑吸附容量偏大，就會(huì)引起溶質(zhì)在色譜柱內(nèi)的停留時(shí)間偏長(zhǎng)和色譜峰變寬，有降低分離產(chǎn)率的負(fù)面作用。本發(fā)明所制造的吸附劑是一種雙固相型的吸附劑，通過(guò)調(diào)整兩相體積的比例，在可明顯地減少吸附劑側(cè)的傳質(zhì)阻力，提高傳質(zhì)速率的同時(shí)，又可適量地調(diào)整吸附劑的吸附容量。它能把提高傳質(zhì)速率與調(diào)整和控制吸附劑吸附容量有機(jī)結(jié)合起來(lái)。吸附劑顆粒側(cè)的傳質(zhì)系數(shù)其理論值可增加2倍至數(shù)十倍。
2、雙固相吸附劑制備方法技術(shù)路線合理，工藝較簡(jiǎn)單，易操作，可工業(yè)化。采用本發(fā)明制備方法能把吸附容量的控制與提高固相傳質(zhì)擴(kuò)散速率有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使內(nèi)惰性球體半徑ro與整個(gè)吸附劑顆粒球體半徑Rp之比調(diào)至最佳。
3、將本發(fā)明吸附劑用于大型吸附色譜分離甘露醇山梨醇過(guò)程，解決了使用均相吸附劑因其固相傳質(zhì)系數(shù)較小以及色譜分析用的吸附劑中因吸附劑吸附容量小而無(wú)法工業(yè)化應(yīng)用的問(wèn)題，大大提高了工業(yè)液相吸附色譜分離產(chǎn)率，特別是解決了工業(yè)化規(guī)模上前人尚未解決的山梨醇/甘露醇這對(duì)同分異構(gòu)體的分離問(wèn)題，克服了現(xiàn)有色譜分離傳質(zhì)速率低的問(wèn)題。圖2,4表明使用本發(fā)明吸附劑進(jìn)行色譜分離甘露醇/山梨醇能使得色譜流出峰變高和變窄，縮短操作周期，從而獲得較高的比傳統(tǒng)吸附劑的分離產(chǎn)率提高50～300％，將產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。


圖1為使用傳統(tǒng)均相Ca型樹(shù)脂吸附劑分離甘露醇/山梨醇色譜分離流出曲線；實(shí)驗(yàn)條件如下L=200cm為色譜柱長(zhǎng)，u=2.66ml/min為流體線速，Qin=24ml為進(jìn)料量，圖中◇-山梨醇色譜分離流出曲線實(shí)驗(yàn)值；○-甘露醇色譜分離流出曲線實(shí)驗(yàn)值，分離周期時(shí)間為T(mén)e-Ts=218-107=111min,Te和Ts分別為色譜分離流出曲線的中止時(shí)間和起始時(shí)間。
圖2為使用本發(fā)明實(shí)施例1制備的Ca2+雙固相吸附劑分離甘露醇/山梨醇色譜分離流出曲線。實(shí)驗(yàn)條件如下L=200cm為色譜柱長(zhǎng)，u=3.0ml/min為流體線速，Qin=24ml為進(jìn)料量，圖中◇-山梨醇色譜分離流出曲線實(shí)驗(yàn)值；○-甘露醇色譜分離流出曲線實(shí)驗(yàn)值，分離周期時(shí)間為T(mén)e-Ts=169-100=69min,Te和Ts分別為色譜分離流出曲線的中止時(shí)間和起始時(shí)間。
圖3為使用傳統(tǒng)大孔均相吸附色譜分離甘露醇/山梨醇流出曲線。實(shí)驗(yàn)條件如下L=200cm為色譜柱長(zhǎng)，u=3.0ml/min為流體線速，Qin=24ml為進(jìn)料量，圖中◇-山梨醇色譜分離流出曲線實(shí)驗(yàn)值；○-甘露醇色譜分離流出曲線實(shí)驗(yàn)值，分離周期時(shí)間為T(mén)e-Ts=238-125=112min,Te和Ts分別為色譜分離流出曲線的中止時(shí)間和起始時(shí)間。
圖4為使用本發(fā)明實(shí)施例2的大孔雙固相吸附色譜分離甘露醇/山梨醇流出曲線。實(shí)驗(yàn)條件如下L=200cm為色譜柱長(zhǎng)，u=3.0ml/min為流體線速，Qin=24ml為進(jìn)料量，圖中◇-山梨醇色譜分離流出曲線實(shí)驗(yàn)值；○-甘露醇色譜分離流出曲線實(shí)驗(yàn)值，分離周期時(shí)間為T(mén)e-Ts=159-104=55min,Te和Ts分別為色譜分離流出曲線的中止時(shí)間和起始時(shí)間。
通過(guò)如下實(shí)施例及其附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳述實(shí)施例1Ca2+型雙固相吸附劑及其制備方法，包括以下步驟及工藝條件步驟1交聯(lián)聚苯乙烯球體的制備首先采用現(xiàn)有懸浮交聯(lián)共聚法技術(shù)，將0.6g過(guò)氧化苯甲酰作引發(fā)劑，溶于99g苯乙烯單體和15g二乙烯苯(作為交聯(lián)劑，其含量為55％)混合液中，再加入600ml已溶0.5％的聚乙烯醇的無(wú)離子水，開(kāi)動(dòng)攪拌并升溫進(jìn)行交聯(lián)共聚反應(yīng)，用1小時(shí)升溫至80℃，維持2小時(shí)；升溫至90℃，維持2小時(shí)；在95-98℃下煮球4小時(shí)；然后將球體濾出，用熱水洗滌，烘干、過(guò)篩，收集合格粒度在0.7-1.0mm的直徑范圍的交聯(lián)聚苯乙烯球體。
步驟2溶脹處理將交聯(lián)聚苯乙烯球體放置于一個(gè)可密閉的容器中，這個(gè)容器用不銹鋼網(wǎng)將這個(gè)容器隔開(kāi)兩層，將交聯(lián)聚苯乙烯球體鋪在不銹鋼網(wǎng)上，容器的底部盛有溶脹劑1,2-二氯乙烷或二甲基亞砜或苯或甲苯或甲醇或乙醇，將容器密閉以后加熱，溫度控制在70℃以下，即控制在相應(yīng)的溶脹劑沸點(diǎn)以下，溶脹時(shí)間控制在5～15分鐘，主要是用蒸氣溶脹共聚物球體的表面，然后取出進(jìn)行不完全磺化反應(yīng)；步驟3不完全磺化反應(yīng)表面經(jīng)蒸氣溶脹處理的交聯(lián)聚苯乙烯球體按濃流酸交聯(lián)聚苯乙烯球體=3的比例，將交聯(lián)聚苯乙烯球體投入裝有濃硫酸并恒溫在80℃條件下的反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行不完全磺化應(yīng)，待磺化進(jìn)行至10小時(shí)，迅速將交聯(lián)聚苯乙烯物料冷卻至室溫，以保證交聯(lián)聚苯乙烯顆粒的球心部分不被磺化，即形成吸附劑顆粒內(nèi)的惰性球體，并且內(nèi)惰性球體的半徑與整個(gè)吸附劑顆粒球體半徑之比平均值達(dá)約0.5。如果磺化時(shí)間越短，內(nèi)惰性球體的半徑就越大；如果磺化時(shí)間足夠長(zhǎng)，整個(gè)交聯(lián)聚苯乙烯球體將被完全磺化，從而制得傳統(tǒng)的均固相離子交換樹(shù)脂步驟4后處理當(dāng)不完全磺化反應(yīng)中止時(shí)，將這些高聚物球體迅速取出并冷卻至室溫，以保證球體的球心部分不被磺化，然后將這種不完全磺化的樹(shù)脂用稀硫酸逐步稀釋，最后用蒸餾水洗滌至流出液的PH值為5～6即可。
Ca2+型雙固相吸附劑在分離甘露醇/山梨醇這對(duì)同分異物體中的應(yīng)用上述步驟制備的高聚物球體為強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，為氫型，根據(jù)實(shí)際使用要求，可轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的鹽型，具體操作如下將制取的雙固相強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂裝入柱體中，用濃度為7％的CaCl2溶液，以4倍床層體積的量并以2cm/min的線速度流經(jīng)床層，然后用10倍床層體積的蒸餾水沖洗床層，這就得到了所要制備的Ca2+型雙固相吸附劑。圖1是使用傳統(tǒng)均固相Ca2+型吸附劑分離甘露醇山梨醇色譜流出曲線，圖2是使用本實(shí)例制備的雙固相Ca2+型吸附劑分離甘露醇/山梨醇色譜流出曲線。通過(guò)比較可看出，圖2中的流出曲線其峰形較高和較窄，說(shuō)明流出濃度較高，操作周期較短，它的分離產(chǎn)率比使用傳統(tǒng)均固相吸附劑分離產(chǎn)率提高約100％以上。
實(shí)施例2大孔型Ca2+型雙固相吸附劑及其制備方法，包括以下步驟及工藝條件步驟1大孔交聯(lián)共聚球體的制備首先采用現(xiàn)有懸浮交聯(lián)共聚法技術(shù)，將0.6g過(guò)氧化苯甲酰作引發(fā)劑和100ml的甲苯作致孔劑溶于99g苯乙烯單體和45g二乙烯苯(作為交聯(lián)劑，其含量為55％)混合液中，再加入700ml已溶0.5％的聚乙烯醇的無(wú)離子水，開(kāi)動(dòng)攪拌并升溫進(jìn)行交聯(lián)共聚反應(yīng)，用1小時(shí)升溫至80℃，維持2小時(shí)；升至90℃，維持2小時(shí)；95-98℃煮球6小時(shí)，然后將球體濾出，用熱水洗滌，在60℃下進(jìn)行真空干燥、過(guò)篩，收集合格粒度為0.5～0.8mm的大孔交聯(lián)聚苯乙烯球體。
步驟2不完全磺化反應(yīng)按濃流酸大孔交聯(lián)聚苯乙烯球體=2.5的比例，將大孔交聯(lián)聚苯乙烯球體投入裝有濃硫酸并恒溫在70℃條件下的反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行磺化應(yīng)，待磺化進(jìn)行至30分鐘時(shí)，迅速將交聯(lián)聚苯乙烯物料冷卻至室溫，以保證大孔交聯(lián)聚苯乙烯顆粒的球心部分不被磺化，即形成吸附劑顆粒內(nèi)的惰性球體，并且內(nèi)惰性球體的半徑與整個(gè)吸附劑球體顆粒的半徑之比平均值達(dá)0.6。(如果磺化時(shí)間越短，內(nèi)惰性球體的半徑就越大；如果磺化時(shí)間足夠長(zhǎng)，整個(gè)大孔交聯(lián)聚苯乙烯球體將被完全磺化，從而制得傳統(tǒng)的均固相離子交換樹(shù)脂)步驟3后處理當(dāng)不完全磺化反應(yīng)中止時(shí)，將這些高聚物球體迅速取出并冷卻至室溫，以保證球體的球心部分不被磺化，然后將這種不完全磺化的樹(shù)脂用稀硫酸逐步稀釋，最后用蒸餾水洗滌至流出液的PH值為5～6即可。
大孔型Ca2+型雙固相吸附劑分離甘露醇/山梨醇中的應(yīng)用上述步驟制備的高聚物球體為強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，為氫型，根據(jù)實(shí)際使用要求，可轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的鹽型，具體操作如下將制取的雙固相強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂裝入柱體中，用濃度為7％的CaCl2溶液，以4倍床層體積的量并以2cm/min的線速度流經(jīng)床層，然后用10倍床層體積的蒸餾水沖洗床層，這就得到了所要制備的大孔Ca2+型雙固相吸附劑。
圖3是使用傳統(tǒng)大孔均固相Ca2+型吸附劑分離甘露醇/山梨醇色譜流出曲線，圖4是使用本實(shí)施例所制備的大孔雙固相Ca2+型吸附劑分離甘露醇山梨醇色譜流出曲線。通過(guò)比較可看出，圖4中的流出曲線其峰形較高和較窄，說(shuō)明流出濃度較高，操作周期較短，它的分離產(chǎn)率比使用傳統(tǒng)大孔均固相吸附劑分離產(chǎn)率提高約250％以上。
步驟2不完全磺化反應(yīng)按濃流酸大孔交聯(lián)聚苯乙烯球體=2.4的比例，將大孔交聯(lián)聚苯乙烯球體投入裝有濃硫酸并恒溫在85℃條件下的反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行磺化應(yīng)，待磺化進(jìn)行至40分鐘時(shí)，迅速將交聯(lián)聚苯乙烯物料冷卻至室溫，以保證大孔交聯(lián)聚苯乙烯顆粒的球心部分不被磺化，即形成吸附劑顆粒內(nèi)的惰性球體，并且內(nèi)惰性球體的半徑與整個(gè)吸附劑球體顆粒的半徑之比平均值約達(dá)0.5。如果磺化時(shí)間越短，內(nèi)惰性球體的半徑就越大；如果磺化時(shí)間足夠長(zhǎng)，整個(gè)大孔交聯(lián)聚苯乙烯球體將被完全磺化，從而制得傳統(tǒng)的均固相離子交換樹(shù)脂步驟3后處理當(dāng)不完全磺化反應(yīng)中止時(shí)，將這些高聚物球體迅速取出并冷卻至室溫，以保證球體的球心部分不被磺化，然后將這種不完全磺化的樹(shù)脂用稀硫酸逐步稀釋，最后用蒸餾水洗滌至流出液的PH值為5～6即可。
大孔型Ca2+型雙固相吸附劑分離甘露醇/山梨醇中的應(yīng)用上述步驟制備的高聚物球體為強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，為氫型，根據(jù)實(shí)際使用要求，可轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的鹽型，具體操作如下將制取的雙固相強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂裝入柱體中，用濃度為7％的CaCl2溶液，以4倍床層體積的量并以2cm/min的線速度流經(jīng)床層，然后用10倍床層體積的蒸餾水沖洗床層，這就得到了所要制備的大孔Ca2+型雙固相吸附劑。
權(quán)利要求
1.一種雙固相吸附劑，它是球形多孔介質(zhì)顆粒結(jié)構(gòu)，其特征在于吸附劑是一由內(nèi)球體和外球體構(gòu)成的雙層球體，它的內(nèi)球體為對(duì)被分離物同分異構(gòu)體沒(méi)有吸附能力的惰性固相；它的外球體為吸附劑固相，當(dāng)雙固相吸附劑顆粒的半徑為Rp，內(nèi)球體半徑為ro時(shí)，傳質(zhì)層厚度為Rp-ro，有效吸附體積為4π(RP3-ro3)/3；ro/Rp在0.1＜ro/Rp＜0.9范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，即吸附劑中具有吸附功能的吸附層體積占整個(gè)吸附劑球體體積的91～27％。
2.一種雙固相吸附劑的制備方法，其特征在于它包括以下步驟及其工藝條件步驟一基體的制備選擇對(duì)被分離物同分異構(gòu)體沒(méi)有吸附能力的交聯(lián)聚苯乙烯球體和大孔交聯(lián)聚苯乙烯球體為基體，基體粒徑分布在0.3～3.0mm范圍內(nèi)；步驟二不完全磺化反應(yīng)將基體放入裝有1～5倍于基體體積的工業(yè)硫酸(98％)的反應(yīng)釜內(nèi)，在60～140℃條件下，由基體外表面逐步向球心進(jìn)行磺化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為10～600分鐘，通過(guò)控制反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間，控制具有活性吸附功能的外層球體吸附層的厚度，終止磺化反應(yīng)，迅速用間接的方法將反應(yīng)物料冷卻至常溫，保證基體的球心部分不被磺化，未被磺化的球心部分為吸附劑的惰性固相，被磺化部分為吸附固相；步驟三后處理用稀硫酸緩慢滴加裝有不完全磺化吸附劑球體的容器內(nèi)，邊滴加邊冷卻，控制容器內(nèi)的溫度不超過(guò)50℃，并逐步降低稀硫酸的濃度和容器內(nèi)的溫度至常溫，最后用蒸餾水稀釋和沖洗至PH值為5-6；將其濾出，甩干，裝柱，并根據(jù)需要可轉(zhuǎn)成不同的金屬離子型吸附劑、即得雙固相吸附劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙固相吸附劑的制備方法，其特征在于在不完全磺化反應(yīng)前加溶脹處理，其處理?xiàng)l件為(1)溶脹劑選自1,2二氯乙烷、二甲基亞砜苯、甲苯、甲醇和乙醇之一；(2)盛有溶脹劑的容器用網(wǎng)狀板材隔開(kāi)兩層，基體鋪在上層，溶脹劑放在下層，溫度控制在相應(yīng)的溶脹劑的沸點(diǎn)以下，溶脹時(shí)間控制在5～30分鐘，用蒸汽溶脹交聯(lián)聚苯乙烯球體和大孔交聯(lián)聚苯乙烯球體的表面。
4.權(quán)利要求2,3中任何一項(xiàng)制備的雙固相吸附劑均可用于色譜分離甘露醇/山梨醇同分異構(gòu)體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種雙固相吸附劑及其制備方法和應(yīng)用。雙固相吸附劑是一雙層球體,其內(nèi)球體為情性固相,外球體為吸附劑固相。它是由交聯(lián)聚苯乙烯球體和大孔交聯(lián)聚苯乙烯球體為基體,經(jīng)不完全不磺化反應(yīng)和后處理所得。本發(fā)明制備的雙固相吸附劑,克服了現(xiàn)有色譜分離傳質(zhì)速率低的問(wèn)題,實(shí)驗(yàn)表明,使用本雙固相吸附劑進(jìn)行山梨醇/甘露醇這對(duì)同分異構(gòu)體的分離,比傳統(tǒng)吸附劑的分離提交50～300%,將產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)B01J20/22GK1304789SQ0013104
公開(kāi)日2001年7月25日 申請(qǐng)日期2000年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月30日
發(fā)明者李忠, 趙月春, 奚紅霞 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)