下载文档原格式
功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。
功能高分子材料是上世纪60年代发展起来的新兴领域，是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。
近年来，功能高分子材料的年增长率一般都在10％以上，其中高分子分离膜和生物医用高分子的增长率高达50％。
按照功能来分类1化学功能离子交换树脂、螯合树脂、感光性树脂、氧化还原树脂、高分子试剂、高分子催化剂、高分子增感剂、分解性高分子等.2.物理功能导电性高分子（包括电子型导电高分子、高分子固态离子导体、高分子半导体）、高介电性高分子（包括高分子驻极体、高分子压电体）、高分子光电导体、高分子光生伏打材料、高分子显示材料、高分子光致变色材料等.3.复合功能高分子吸附剂、高分子絮凝剂、高分子表面活性剂、高分子染料、高分子稳定剂、高分子相溶剂、高分子功能膜和高分子功能电极等.4.生物、医用功能抗血栓、控制药物释放和生物活性等 .按照功能特性通常可分成以下几类（1）分离材料和化学功能材料（2）电磁功能高分子材料（3）光功能高分子材料（4）生物医用高分子材料编辑本段离子交换树脂它是最早工业化的功能高分子材料。
经过各种官能化的聚苯乙烯树脂，含有H 离子结构，能交换各种阳离子的称为阳离子交换树脂，含有OH一离子结构能交换各种阴离子的称为阴离子交换树脂。
它们主要用于水的处理。
离子交换膜还可以用于饮用水处理、海水炎化、废水处理、甘露醇、柠檬酸糖液的钝化、牛奶和酱油的脱盐、酸的回收以及作为电解隔膜和电池隔膜。
编辑本段高分子催化剂和高分子试剂催化生物体内多种化学反应的生物酶属于高分子催化剂。
它具有魔法般的催化性能，反应在常温、常压下进行，催化活性极高，几乎不产生副产物。
目前，人们试图用人工合成的方法模拟酶，将金属化合物结合在高分子配体上，开发高活性、高选择性的高效催化剂，这种高分子催化剂称为高分子金属催化剂。
高分子吸附剂的应用及其发展[摘要]高分子吸附剂的研制和应用是近年吸附工艺研究的一个重要课题。
介绍了高分子吸附剂在水处理、医药卫生、机械加工、农业园艺、日用化工用品等不同领域的研究进展情况，对其吸附机理及其应用上的优越性作了简单论述，并对高分子吸附剂的进一步发展及应用进行了展望。
近年来随着科学技术的发展，吸附分离法的技术目前已经得到了广泛应用，吸附分离不仅在化学工业中已发展成一种必不可少的单元操作过程，而且在其他领域也显示出了很强的实用性，尤其在环境治理过程中已成为一门独特的技术，在废水治理的过程中已经有了广泛应用。
吸附技术在应用上有很多优点，但其主要缺点是固体吸附剂的吸附容量小，因而需要大量的吸附剂，使设备体积庞大;吸附剂是固体，使连续操作设备结构复杂化川;一般吸附剂价格都比较高，所以其使用费也较高。
吸附剂的化学组成和表面性质是吸附操作能否正常进行的决定性因素，所以吸附剂就成了吸附能否广泛应用的关键所在。
多年来人们对吸附剂一直进行着广泛深人的研究，随着高分子工业的飞速发展和人们对高分子化工产品的需求日益扩大，高分子吸附剂以其性能好、价格低的优点推动了吸附工艺的进一步广泛应用，并且在水处理、卫生医疗、农业园艺、建筑、食品加工等各个方面显示出了不可替代的作用。
当前，研制性能良好、选择性强和价格低廉、降低生产成本的高分子吸附剂成为高分子吸附剂工艺研究的重要方向。
1商分子吸附荆的主要用途1.1高分子吸附剂在水处理方面的应用随着工农业的发展，近岸海域的污染日趋严重，其中重金属离子浓度较大洋海水高数十倍甚至数百倍，因此吸附水中污染物及重金属离子成为高分子吸附剂进行水处理的重要任务。
高分子吸附剂去除水中的重金属离子可以采用“动态流水”和“半静态”吸附原理。
“动态流水吸附”即让水按照一定的流速通过装有高分子吸附剂的管子，水经吸附去除重金属离子后进行排放。
“半静态吸附”其原理见图图1半静态吸附原理半静态吸附装置是由5个吸附床、吊绳、重陀组成，其中吸附床是用无毒塑料制成的框架、固定筛绢内外衬里、将高分子吸附剂装人其中.并用吊绳及重舵悬挂于水中，垂直水流水平放置，依靠水中均匀充气使水流形成垂直方向对流，透过交错设置的吸附床通过多次水循环，直至基本吸附去除水中重金属离子。
功能高分子思考题第一章绪论1．什么是功能高分子或功能高分子材料？功能高分子的特点有哪些？与常规的聚合物相比具有明显不同的物理化学性能，并且具有某些特殊功能（如化学活性、光敏性、导电性等）的聚合物大分子都属于功能高分子材料。
特点：a. 产量小、产值高、制造工艺复杂；b. 具有与常规聚合物明显不同的物理化学性能，并具有某些特殊功能；c. 既可以单独使用，也可以与其他材料复合制作成结构件，实现结构 /功能一体化。
2．试述功能高分子、特种高分子、精细高分子之间的区别和联系。
特种高分子：具有高强度、耐冲击、耐高温、特优电绝缘性能或兼而有之的一类高分子。
精细高分子：包括高分子化的精细化学品，和有特殊性能的功能高分子材料。
3．功能高分子材料应具有哪些功能？物理功能（导电、超塑性、磁记录等）、化学功能（离子交换、催化、氧化还原等）、介于化学和物理之间的功能（吸附、膜分离、表面活性等）、生物或生理功能（组织适应性、血液适应性、非吸附性等）。
4．按照功能划分功能高分子材料可以分哪些类别？物理功能高分子材料、化学功能高分子材料、生物功能和医用高分子材料、其他功能高分子材料。
5．按照性质和功能划分，功能高分子材料可以分为哪些类型？反应型高分子、光敏型高分子、电活性高分子、膜型高分子材料、吸附型高分子、高性能功能材料、高分子智能材料、医用高分子、其他功能高分子。
6．功能高分子材料的主要结构层次有哪些？元素组成、官能团结构、链结构和分子结构、微观构象和聚集态、宏观结构。
7．在功能高分子中官能团所起的作用有哪些？（1）官能团的性质对材料的功能性起主要作用；（2）官能团与聚合物骨架的协同作用决定了功能高分子的功能性；（3）聚合物骨架本身具有官能团的作用；（4）官能团对功能高分子的功能起辅助作用。
8．在功能高分子中常见高分子效应有哪几种？物理效应、支撑作用、模板效应、邻位效应、包络作用和半透性、其他效应。
9．举一例说明从已知结构和功能的化合物设计功能的高分子。
天然高分子吸附剂在重金属离子废水处理中的应用【摘要】：文章对几种天然高分子吸附剂在重金属离子废水中的应用和各种高分子絮凝剂在各种废水处理中的应用研究进展进行了综述。
【关键词】：天然高分子；吸附剂；重金属离子1. 前言天然高分子及其衍生物以其独特的优势，越来越广泛的被应用在治理重金属离子废水上。
目前，研究和应用的天然高分子主要分为天然有机高分子和天然无机高分子两大类；天然有机高分子主要有壳聚糖、淀粉、纤维素等；天然无机高分子包括沸石、粘土、膨润土等。
文章将对它们在重金属离子废水处理中的应用进行综述。
2. 以粘土为原料的吸附剂粘土矿物具有比表面积大、孔隙率高、极性强等特征，对水中各种类型的污染物均具有良好的吸附性能。
粘土对重金属离子的吸附能力归因于细粒的硅酸盐矿物的净负电结构性能：这种负电荷由于带正电的物质而被中和，使得粘土具备了吸引并容纳阳离子如重金属的能力。
粘土的比表面积很大(可达800m2/g)，同样有利于增强其吸附能力。
Viaraghawan和Rao发现膨润土由于其来源丰富且价格便宜，可成为从废水中去除重金属的最佳选择。
就夏畅斌等在静态条件下用膨润土处理Zn2+和Cd2+的混和溶液而言，膨润土对Cd2+离子的吸附作用远大于其对Zn2+的吸附作用，而且在PH>5的弱酸性和弱碱性条件下吸附效果好。
利用化学改性法亦可以增强粘土的吸附性能。
Cadana用经过亲有机离子-四甲铵离子取代粘土中天然可交换的阳离子后的膨润土来吸附Pb2+。
四甲铵离子使粘土表面更为憎水，从而提高了它的吸附能力，经改性处理后的膨润土对Pb2+的吸附能力分别从6mg/g提高到58mg/g，可见，此种改性方法可使膨润土对Pb2+的吸附能力大大提高。
由于各种粘土储量丰富，成本低，且吸附能力强，因此它极有可能替代活性炭作为贵金属的吸附剂，但是由于粘土的弱渗透性，因此环境应用前需要造粒。
3. 以沸石为原料的吸附剂沸石是最早用于重金属污染治理的天然高分子材料，Leppert的研究证实，沸石尤其是斜发沸石，对铅和其它的重金属具有很强的亲和力。
高分子吸收剂详细解析一、引言高分子吸收剂是一种具有高分子量和特殊功能的高分子材料，能够吸收并保留大量液体，广泛应用于各个领域。
近年来，随着科学技术的不断进步，高分子吸收剂在性能、种类和应用方面取得了显著的发展。
本文将详细解析高分子吸收剂的结构、性能、制备方法以及应用领域，以期为读者提供全面的了解。
二、高分子吸收剂的结构与性能1结构特点高分子吸收剂通常由亲水性高分子链和交联结构组成。
亲水性高分子链含有大量的亲水基团，如羟基、羧基、酰胺基等，这些基团能与水分子形成氢键，从而实现高效吸水。
交联结构则使高分子链之间形成三维网络，增强了吸收剂的稳定性和保水能力。
2性能特点（1）高吸水性：高分子吸收剂具有极高的吸水能力，可吸收自身重量数十倍甚至数千倍的水分，形成凝胶状物质。
（2）保水性：吸收剂在吸水后能够长时间保持水分，不易脱水，为植物和土壤提供持续的水分供应。
（3）安全性：高分子吸收剂无毒、无味、无腐蚀性，对环境和生物体安全无害。
（4）稳定性：高分子吸收剂具有良好的化学稳定性和热稳定性，能在不同环境下保持稳定的性能。
（5）可降解性：部分高分子吸收剂具有生物可降解性，能在自然环境中逐渐降解，降低对环境的影响。
三、高分子吸收剂的制备方法1原料选择高分子吸收剂的制备原料主要包括亲水性单体、交联剂、引发剂等。
亲水性单体如丙烯酸、丙烯酰胺等，是构成高分子链的基本单元；交联剂如N,N'-亚甲基双丙烯酰胺等，用于在高分子链之间形成交联结构；引发剂则用于引发聚合反应。
2聚合方法高分子吸收剂的制备主要采用溶液聚合、反相悬浮聚合、辐射聚合等方法。
溶液聚合是将单体、交联剂和引发剂溶解在适当溶剂中，通过加热或光照引发聚合反应；反相悬浮聚合则是将单体分散在油相中，形成微小液滴，在引发剂作用下进行聚合；辐射聚合则是利用高能辐射引发单体聚合。
3后处理聚合反应完成后，需要对产物进行后处理，包括破碎、干燥、筛分等步骤。
破碎是将聚合形成的凝胶状物质破碎成颗粒状；干燥则是去除颗粒中的水分和溶剂，提高吸收剂的吸水性；筛分则是将颗粒按照不同粒径进行分离，得到符合要求的高分子吸收剂。
