簡(jiǎn)介

陽離子交換樹脂IR120（鈉型），也稱為Amberlite IR120，是一種強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂。其化學(xué)結(jié)構(gòu)包含磺酸基團(tuán)和苯乙烯-二乙烯苯交聯(lián)骨架。該樹脂呈琥珀色至棕色小球狀顆粒，不溶于水、酸和堿的稀釋液，廣泛用于脫水劑、催化劑等。

陽離子交換樹脂IR120(鈉型)的性狀

吸附動(dòng)力學(xué)

實(shí)驗(yàn)考察了陽離子交換樹脂IR120(鈉型)對(duì)Mg2?的吸附動(dòng)力學(xué)，結(jié)果表明吸附速率極快，1 h內(nèi)基本達(dá)到平衡，飽和吸附量約0.96 mmol/g。通過一級(jí)和二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型擬合，二級(jí)模型擬合度更高，理論吸附量0.992 mmol/g，表明吸附過程主要受化學(xué)吸附控制，且存在快速的液膜擴(kuò)散和顆粒內(nèi)擴(kuò)散協(xié)同作用，使Mg2?迅速與樹脂上的活性位點(diǎn)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高效吸附[1]。

用途

陽離子交換樹脂IR120(鈉型)通常作為催化劑，用于順丁烯二酸酐和正丁醇酯化反應(yīng)制備馬來酸二丁酯（DBM），助力優(yōu)化合成工藝與完善二元酯化理論。例如：為了給DBM（馬來酸二丁酯）合成工藝以及二元酯化理論提供參考依據(jù)，研究人員以陽離子交換樹脂IR120(鈉型)作為催化劑，采用順丁烯二酸酐和正丁醇酯化制備了DBM，并推導(dǎo)出該反應(yīng)的擬均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型（PH模型）、Langmuir-Hinshelwood模型（LHHW模型）和Eley-Rideal模型（ER模型），并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合。研究結(jié)果表明，最佳反應(yīng)條件為醇酐摩爾比為4:1，溫度120℃，催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5%（相對(duì)反應(yīng)體系的總質(zhì)量），酯化率最大可達(dá)96%，且對(duì)產(chǎn)品樣品進(jìn)行FT-IR分析，結(jié)果表明符合DBM的結(jié)構(gòu)。由MATLAB軟件分析結(jié)果表明，只有正丁醇吸附在催化劑表面的Eley-Rideal模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合較好，即為順酐與正丁醇酯化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型[2]。

參考文獻(xiàn)

[1] 杜寶強(qiáng),王懷有,趙有璟,等. SCD-120陽離子交換樹脂對(duì)鎂離子的吸附及基礎(chǔ)熱力學(xué)性質(zhì) [J]. 應(yīng)用化工, 2017, 46 (02): 213-215+220. DOI:10.16581/j.cnki.issn1671-3206.2017.02.044.

[2] 易正虎,蔣文偉,李晶晶,等.離子交換樹脂催化合成馬來酸二丁酯動(dòng)力學(xué)研究[J].化學(xué)工程, 2020, 048(007):62-67,72.DOI:10.3969/j.issn.1005-9954.2020.07.013.