硼选择性树脂制造技术

本发明专利技术涉及硼选择性树脂，特别是包含葡萄糖酰胺结构的硼选择性树脂，其生产方法以及还有它用于从液体，优选从海水、饮用水或者在或来自电子行业的工艺用水中除去硼的用途。本发明专利技术涉及一种离子交换剂，其特征在于它们包含具有以下通式（Ｉ）的多元醇结构，其中ｎ是一个整数２、３、４或５。本发明专利技术还涉及用于生产具有通式（Ｉ）的多元醇结构的离子交换剂的方法，以及该离子交换剂用于从液体中选择性地分离出硼的用途。

【技术实现步骤摘要】
硼选择性树脂本专利技术涉及包含葡萄糖酰胺结构的树脂，其生产方法以及还有它用于从液体，优 选从海水、饮用水或者在或来自电子行业的工艺用水中除去硼的用途。离子交换剂用于许多领域，例如，像用于软化水、用于除去离子并且净化水溶液， 用于分离出并且净化糖溶液和氨基酸溶液以及用于生产在电子和制药工业中的高纯度水。 然而，例如常规的离子交换剂仅仅可以有限地较差地吸收可电离的化合物，例如二氧化硅 以及硼酸。由于其毒性，硼酸和/或硼酸盐仅仅可以在饮用水中以痕量范围存在。正如在世 界上许多区域中所希望的，如果目的是从海水中获得饮用水，这是一个具体问题。海水中含 有许多倍的对于饮用水中最大容许浓度的硼酸和/或硼酸盐并且去除海水中矿质的技术 (反渗透、常规离子交换剂)仅仅能用庞大的费用将这个浓度降低到饮用水可接受的范围。溶解的硼酸或溶解的硼酸盐在电子行业中也是所不希望的，因为元素硼用来掺杂 半导体。在生产硅芯片的过程中，芯片在各种化学反应之后必须使用水清洗。在此，处于溶 解的硼酸和/或溶解的硼酸盐形式的痕量的硼，甚至是在PPb范围内或显著地增加有缺陷 芯片的数目。此外，常规的离子交换剂仅仅能够确保硼酸或硼酸盐浓度是在限制的sub-ppb 范围之内。为了满足这些应用领域的要求，需要能够选择性地吸收硼酸和/或硼酸盐的树 脂。在从海水制备引用水的情况下，这些树脂必须优先吸收硼酸或硼酸盐(硼选择性树 脂)，以便其他必须在饮用水中以某量值保存的离子例如钠、镁、钙、氯、硝酸根、硫酸根不与 硼酸和/或硼酸盐一起(或者甚至比硼酸和/或硼酸盐优选地)被吸收。对于所述应用中的用途，这些树脂必须具有非常高的对于硼酸或硼酸盐的吸收容 量。在制备饮用水的情况下，必须在短时间内提供大量的水，这导致了非常高流速的水通过 离子交换剂床。在电子行业的情况下，非常低浓度的硼酸或硼酸盐显著地降低了硼酸/硼 酸盐与硼选择性基团的接触频率。为了能够有效地进行，任何接触必须产生硼酸或硼酸盐 的立即吸收。最后，这些树脂每单位树脂体积必须能够吸收显著量的硼酸或硼酸盐，以避免树 脂的频繁交换。尤其是，对于以上提及的应用，待用作树脂的离子交换剂必须是以工业量可得的， 因为特别是在饮用水的制备中，每处理装置需要高达300m3的较大量的树脂。硼选择性树脂已经描述于专利文献中。例如，US-A 3567369和DD279377提到了 通过氯甲基化的苯乙烯/二乙烯基苯聚合物珠粒与糖衍生物的酯交换反应来生产硼选择 性树脂。所使用的糖衍生物总体上通过将糖类，例如葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖等，与低分 子量胺类，例如单甲胺在还原条件下进行反应来生产。此类化合物的典型例子是N-甲葡糖 胺。在世界市场上这些糖衍生物仅仅以较小量并且从极少供应商可获得。因此，使用这些 衍生物所生产的这些硼选择性树脂的可得性受到了限制并且制造厂家不能提供更大的量。JP 2005325^9A描述了基于聚乙烯基胺以及D-甘露糖的硼选择性树脂。通过在 烃中的反相悬浮聚合作用，接着使用硼烷的还原作用的组合的这些树脂的生产在技术上是非常复杂的并且不适合于提供工业量的硼选择性树脂。对于水的制备，因此存在着对于以工业量可得的具有高容量以及出色的吸收动力 学的硼选择性离子交换剂的要求。现在已经出人意料地发现了此类树脂可以通过将氨甲基化的聚合物珠粒与糖酸 类和/或与糖酸内酯，优选与葡糖酸或葡萄糖酸内酯进行反应来制造。该目的是通过以下实现并且本专利技术因此涉及包含具有以下通式(I)的多元醇结构的离子交换剂，权利要求1.离子交换剂，其特征在于它们包含具有以下通式(I)的多元醇结构，2.根据权利要求1所述的离子交换剂，其特征在于，它具有一种单分散的粒度分布。3.根据权利要求2所述的离子交换剂，其特征在于，它具有在100μ m与1000 μ m之间 的中位粒径D。4.用于生产具有以下通式(I)的多元醇结构的离子交换剂的方法5.根据权利要求4所述的用于产生离子交换剂的方法，其特征在于，作为糖酸，使用葡 糖酸、半乳糖酸、甘露糖酸、古洛糖酸或葡庚糖酸。6.根据权利要求4所述的用于产生离子交换剂的方法，其特征在于，作为糖酸内酯，使用葡糖酸内酯、半乳糖酸内酯、甘露糖酸内酯、古洛糖酸内酯或葡庚糖酸内酯。7.根据权利要求4所述的用于产生离子交换剂的方法，其特征在于使用有机稀释剂作 为成孔剂。8.根据权利要求4所述的用于产生离子交换剂的方法，其特征在于，对于产生一种单 分散粒度分布，在步骤a)中的聚合反应是通过晶种送料法或喷射法进行的。9.根据权利要求1所述的离子交换剂用于从液体中选择性地分离出硼的用途。10.根据权利要求9所述的用途，其特征在于这些液体是海水、饮用水、或者在或来自 电子行业的工艺用水。全文摘要本专利技术涉及硼选择性树脂，特别是包含葡萄糖酰胺结构的硼选择性树脂，其生产方法以及还有它用于从液体，优选从海水、饮用水或者在或来自电子行业的工艺用水中除去硼的用途。本专利技术涉及一种离子交换剂，其特征在于它们包含具有以下通式(I)的多元醇结构，其中n是一个整数2、3、4或5。本专利技术还涉及用于生产具有通式(I)的多元醇结构的离子交换剂的方法，以及该离子交换剂用于从液体中选择性地分离出硼的用途。文档编号B01J20/26GK102059101SQ20101053705公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月9日 优先权日2009年11月12日专利技术者皮埃尔·万霍尔内, 米夏埃尔·舍尔哈斯 申请人:朗盛德国有限责任公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
离子交换剂，其特征在于它们包含具有以下通式（Ⅰ）的多元醇结构，＊＊＊（Ⅰ），其中ｎ是一个整数２、３、４或５。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃尔万霍尔内，米夏埃尔舍尔哈斯，
申请(专利权)人：朗盛德国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]