[发明专利]一种耐高温季铵型强碱阴离子交换介质的制备方法

权利要求书

1.一种耐高温季铵型强碱阴离子交换介质的制备方法，所述耐高温季铵型强碱阴离子交换介质的结构式如式（1）所示，在惰性有机溶剂中，采用聚苯乙烯为介质，酰卤作为酰基化试剂，Lewis为催化剂，通过傅-克反应得到酰基化介质，然后经硼氢化钠/Lewis或氢化锂铝/Lewis体系处理，最后与叔胺进行胺化反应得到耐高温季铵型强碱阴离子交换介质，所得耐高温季铵型强碱阴离子交换介质，高温运行交换容量的损失率小于2%，

其中：为聚苯乙烯骨架，n=2-6；R为取代基团，R相同或不同，R为烷基或者芳香基，m表示取代基团R的个数，m=1, 2, 3，X为配阴离子，X为Cl、Br、I或OH，其特征在于所述制备方法包括如下三个步骤：

（一）、酰基化介质制备

聚苯乙烯介质与酰基化试剂、Lewis催化剂在0-50 ℃下搅拌反应0.5-24 h，经酸洗、水洗至中性，得到酰基化聚苯乙烯介质，酰基化试剂和催化剂直接加入到介质中，或将其共溶解后以溶液形式加入；

所述聚苯乙烯介质形态包括球状树脂、纤维、凝胶、薄膜；聚苯乙烯介质经溶胀或不溶胀处理，溶胀处理的时间为0.1-24 h，溶胀试剂包括二氯甲烷、1, 2-二氯乙烷、DMSO、DMF、THF、二硫化碳或硝基苯，溶胀试剂的体积与聚苯乙烯介质的质量比为2-30 ml/g；

所述Lewis催化剂为氯化铝、氯化锌、氯化钛、氯化铁、硫酸、磷酸、氢氟酸；所述的酰基化试剂结构如式（2）所示：

，

其中n = 2-6；X为Cl、Br、I；

（二）、酰基化介质的还原

将步骤（一）得到的酰基化聚苯乙烯介质采用硼氢化钠/Lewis体系或氢化锂铝/Lewis，反应温度-20～70 ℃，反应时间2-48 h对其进行还原，得到还原介质，步骤（二）中还原体系为硼氢化钠/Lewis或氢化锂铝/Lewis，其酰基化聚苯乙烯介质：硼氢化钠或氢化锂铝：Lewis摩尔比为1:1:1-1:6:20，Lewis为氯化铝、氯化锌、三氟乙酸或氯化钴，酰基化聚苯乙烯介质经溶胀处理或不经溶胀处理，溶胀则时间为0.1-24 h，溶胀溶剂包括THF、乙醇、二氯甲烷、1,2二氯乙烷，溶胀试剂的体积与端卤介质的质量比为2-30 ml/g；

（三）、还原介质的叔胺化

将步骤（二）得到的还原介质与有机胺在40-180 ℃进行胺化反应1-48 h，反应结束后经水洗和醇洗，得到耐高温季铵型强碱阴离子交换介质；

步骤（一）的聚苯乙烯介质形态包括球状树脂、纤维、凝胶、薄膜；聚苯乙烯介质经溶胀或不溶胀处理，溶胀处理的时间为0.1-24 h，溶胀试剂包括二氯甲烷、1, 2-二氯乙烷、DMSO、DMF、THF、二硫化碳或硝基苯，溶胀试剂的体积与聚苯乙烯介质的质量比为2-30 ml/g。

2.根据权利要求1所述的耐高温季铵型强碱阴离子交换介质的制备方法，其特征在于步骤（一）中聚苯乙烯介质与Lewis催化剂、酰基化试剂摩尔比为1:0.2:0.1-1:6:6；步骤（一）中酸洗采用体积比为1:1-1:8的38%盐酸和水混合液，水洗处理后经醇洗处理或不经醇洗处理，醇洗采用甲醇或乙醇。

3.根据权利要求1所述的耐高温季铵型强碱阴离子交换介质的制备方法，其特征在于步骤（三）中的还原介质经溶胀或不溶胀处理，溶胀时间为0.1-24 h，溶胀试剂包括水、乙醇、甲醇、THF、DMSO、DMF。

4.根据权利要求1所述的耐高温季铵型强碱阴离子交换介质的制备方法，其特征在于步骤（三）中的有机胺为三甲胺、三乙胺、三正丁胺、二甲基乙醇胺、吡啶、二乙胺、乙二胺或哌嗪。