土温的应用

背景及概述^[1][2]

土温又叫阳离子交换树脂。分子中含有酸性基团的离子交换树脂(参见离子交换树脂)。在水或极性溶剂中能溶胀。水溶液呈酸性，能以其氢离子或钾、钠离子等与溶液中阳离子交换。根据酸性活性基团电离常数大小可分为强酸性、中等酸性和弱酸性三类。强酸性阳离子交换树脂含有磺酸基-SO₃H，中等酸性阳离子交换树脂含有磷酸基-H₂PO₄或膦酸基-H₂PO₃。弱酸性阳离子交换树脂含有羧基-COOH或酚羟基。这些活性基团上的H⁺可与试液的阳离子交换起作用，达到净化、分离、提纯、去除干扰等目的。

应用^[2-5]

何鑫等人以二甲亚砜做溶剂，用改性的732阳离子交换树脂为催化剂，以葡萄糖为原料，制备了5-羟甲基糠醛(5-HMF)。考察了改性离子种类、催化剂用量、葡萄糖浓度、反应温度、反应时间等因素对葡萄糖转化5-羟甲基糠醛的影响，用高效液相色谱对产物中5-羟甲基糠醛的含量进行分析。结果表明:在相同条件下，Sn²⁺改性后的阳离子交换树脂的催化活性最高。反应温度为160℃，催化剂、葡萄糖、溶剂的质量比为1∶5∶10，反应时间4 h，5-羟甲基糠醛的收率最高，可达到46.6%。

CN201410529793.6报道了一种修复地下水中重金属镉的装置，包括进水口(1)、搅拌器(2)、过水通道(3)、挡水隔板(4)、过水通道(5)半渗透膜(6)、过水通道(9)、阳离子交换树脂(10)、出水口(11)、离子交换区(12)、沉淀区(13)浓缩区(14)、微电解区(15)；所述经水泵抽提的地下水由进水口(1)进入沉淀区(13)，经搅拌，将部分镉与水体分离，随后地下水(3)进入浓缩区(14)，在挡水隔板和半渗透膜的作用下，部分镉浓缩并与地下水水体分离，随后进入微电解区(15)，将地下水进行电解，进一步对水质中镉进行处理。后通入离子交换区(12)，检测地下水中镉浓度范围在0.0108mg/L-0.011mg/L，经该装置处理后检测出地下水中镉浓度范围在0.00108mg/L-0.0011mg/L，去除率高达90%以上。

CN201410193122.7报道了双氧水/阳离子树脂体系催化氧化烯烃制邻二醇的方法，属于有机合成领域。按下述步骤进行：往单口圆底烧瓶中加入烯烃、阳离子交换树脂，搅拌并用恒温油浴锅加热，温度为0-90℃；根据加入烯烃的用量，用恒压滴液漏斗量取过氧化氢溶液，达到设定温度后缓慢加入反应液，反应0.1-10h；反应结束后，加入少量Na2S2O3粹灭反应。滤出阳离子交换树脂，用甲醇清洗，回收。反应液用乙酸乙酯和水萃取后，水相放入冰箱，析出白色晶体，即为邻二醇类化合物。该方法无需溶剂，催化剂可回收利用，反应体系温和，环境污染少，试用范围广，生产成本低。经优化反应条件，产品纯度均高于92%，产率可达89%，具有很强的工业化应用前景。

为克服现有技术中环氧生物柴油异构醚化开环反应时间长、反应温度高的不足，CN201310394919.9提供一种环氧生物柴油制备生物润滑油基础油的方法，步骤如下：

(1)在超声波辅助传质传热的情况下，进行异构醚化开环反应：长链脂肪醇和金属离子负载型阳离子交换树脂固体催化剂混合并加热至反应温度，再向其中加入环氧环氧生物柴油进行开环反应，当环氧值小于0.1时停止反应，将反应混合物冷却至室温，用蒸馏水洗涤，分离出下层水相及固体催化剂并回收固体催化剂，然后将上层有机相洗涤至中性，再真空脱水、脱轻组分，最终得到异构化油脂醇醚；

(2)、将步骤(1)中的产物进行白土脱色，得到澄清透明的生物润滑油基础油。采用的催化剂其催化活性剂选择性较高。

主要参考资料

[1] 卫生学大辞典

[2] 何鑫，单译，刘思乐，鲁世英，吴静.改性阳离子交换树脂催化转化葡萄糖制备5-羟甲基糠醛[J].辽宁化工，2019，48(03):197-200.

[3] CN201410529793.6一种修复地下水中重金属镉的装置

[4] CN201410193122.7双氧水/阳离子树脂体系催化氧化烯烃制邻二醇的方法

[5] CN201310394919.9一种环氧生物柴油制备生物润滑油基础油的方法