[发明专利]一种多孔吸附树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种多孔吸附树脂及其制备方法和应用，包括：将油相加入水相中，进行悬浮聚合反应，制备得到骨架中含有苯环的多孔基质；所述油相包括单体、致孔剂和引发剂；将多孔基质用二氯乙烷溶胀，加入功能化试剂1和催化剂进行第一次功能化反应，反应结束后加入功能化试剂2进行第二次功能化反应，反应结束后，再加入催化剂进行傅‑克烷基化反应，反应结束后，分离、纯化，得到多孔吸附树脂；其中，功能化试剂1包括二氯苄、联苯二氯苄、对二氯苄和二氯甲基蒽中的一种或几种，功能化试剂2为三聚氰胺或其衍生物。本发明不使用氯甲醚，得到了具有高比表面积及高度发达多孔结构的吸附树脂，同时改善了树脂的亲水性，提高了果汁脱色效果。

技术领域

本发明属于化工、吸附材料技术领域，特别涉及一种多孔吸附树脂及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，水果产业的快速发展，使得葡萄、苹果、梨等水果的种植面积不断扩大，我国水果加工业也进入迅速发展期，并从最初的苹果汁、梨汁逐渐扩展到芒果汁、草莓汁、猕猴桃汁等各种果汁的加工。而随着国际贸易竞争的加剧，浓缩果汁的品质越来越受到人们的重视，其评价果汁质量的重要指标色值必然备受关注。在果汁加工过程中色素容易发生褐变，从而影响产品的感官质量，因此，在果汁加工过程中必须进行脱色处理。

在早期无论是在废水还是果汁加工等领域，活性炭由于其具有发达的比表面积，较强的吸附能力以及对色素具有很好的吸附效果等优势备受人们关注，因此，也是作为最为常用的脱色材料，并且一直沿用至今，但如今在高品质果汁加工领域活性炭的脱色效果已经达不到某些特定要求。而随着膜技术的快速发展，超滤膜在果汁浓缩过程中表现出了良好的脱色性能，并且重复性好，操作简单，但是膜在使用过程中抗污染性能差，清洗困难，降低了膜的使用年限，从而增加成本，限制了其应用范围。而吸附树脂由于具有高比表面积、操作简便、工作效率高以及选择性高等优点，在果汁脱色过程中能够通过范德华力将色素、疏水性化合物以及褐变成分等吸附在树脂骨架上，由此脱除果汁中的色素物质，提高果汁色值指标，提升果汁质量，同时也克服了活性炭以及超滤膜等吸附剂所存在的吸附选择性差、物理化学稳定性差和使用寿命短以及再生困难等问题。

但是，目前用于果汁脱色行业的高比表面吸附树脂大都采用氯甲醚经过氯甲基化这一工艺环节，才能确保此类吸附树脂具有超高的比表面积以及高度发达的三维网状结构，从而表现出优异的脱色效果。但是，氯甲基化所用的氯甲醚具有高毒性和致癌性，随着环保压力的增大，氯甲醚的使用受到极大的限制。

随后，在专利CN111171199B-用于清除水体中全氟污染物的吸附树脂及其制备和应用中，研究人员开发了一种不经过氯甲基化反应而制备高比表面积多孔吸附树脂的方法，该方法在制备树脂的过程中加入功能化试剂，得到的树脂孔径均匀，比表面积大，但是由于功能化试剂的加入，引入了刚性的苯环结构使树脂具有较高的疏水性，在吸附亲水性的色素分子方面效果较差。因此，在改善树脂的亲水性方面有待提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种多孔吸附树脂及其制备方法和应用，在不使用氯甲醚进行氯甲基化反应的前提下加入功能化试剂制备一种具有高比表面积及高度发达多孔结构的吸附树脂，同时改善树脂的亲水性，提高对果汁的脱色效果。

本发明通过以下技术方案实现：

一种多孔吸附树脂的制备方法，包括以下步骤：

S1：多孔基质合成：将油相加入水相中，进行悬浮聚合反应，制备得到骨架中含有苯环的多孔基质；所述油相包括单体、致孔剂和引发剂；

S2：功能化反应：将多孔基质用二氯乙烷溶胀，加入功能化试剂1和催化剂进行第一次功能化反应，反应结束后加入功能化试剂2进行第二次功能化反应，反应结束后，再加入催化剂进行傅-克烷基化反应，反应结束后，分离、纯化，得到多孔吸附树脂；其中，功能化试剂1包括二氯苄、联苯二氯苄、对二氯苄和二氯甲基蒽中的一种或几种，功能化试剂2为三聚氰胺或其衍生物。