地区：上海市 宝山区
关键词：河南大学
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000002317
成果描述：
| 该项目成果属于化学工程领域应用基础研究成果。极性有机物稀溶液的分离一直以来都是化工领域研究的热点。特别地，分子中同时具有Lewis酸性官能团和Lewis碱性官能团的两性官能团有机物，有独特的物理、化学、生物性质，有广泛的应用背景，是化工分离领域的重点和难点。如：氨基苯酚、吡啶甲酸、羟基喹啉、氨基酸等都是重要的化工产品，在食品、染料、饲料和医药等行业广泛应用。在这类物质的应用和生产过程中，都不可避免地遇到其分离纯化问题。据统计，这类物质的分离纯化费用往往达生产总成本的50%以上。特别地，氨基酸类化合物的分离纯化费用占总成本的近80%。另一方面，生产或使用这类物质的企业也往往排放大量的工业废水，这些废水中存在相当量的两性有机物，会对环境造成严重污染并威胁人类的健康。因此，对两性官能团有机物有效分离的研究是一个很具挑战性并且意义重大的课题，研究结果可以为该类物质的分离纯化提供指导，也能为该类物质的废水处理开辟新的途径，有望产生巨大的经济效益和社会效益。关于两性官能团有机物的分离过程主要采用沉淀法、吸附法、离子交换法和溶剂萃取法。但是，沉淀法的沉淀剂回收困难，同时需要消耗大量的化学物质；吸附法的生产强度十分有限；离子交换属间歇操作且成本较高。传统的溶剂萃取法采用极性较大的溶剂，导致工艺过程中较大的溶剂损失或加重萃残液脱溶剂的负荷，易造成二次污染。近年来，采用络合萃取技术分离极性有机物稀溶液得到了国内外研究者的广泛关注。该方法是一种基于待分离溶质的Lewis酸(或碱)性官能团与络合剂的Lewis碱(或酸)性官能团相互作用而进行的分离极性有机物的新方法，具有广阔的工业应用开发前景。该项目多年来一直从事两性官能团有机物的络合萃取分离研究，先后以酸性二(2-乙基己基)磷酸酯(D2EHPA)、中性磷酸三丁酯(TBP)、三烷基氧磷(TRPO)、碱性三烷基胺(TOA)为络合剂，煤油、正辛醇等为稀释剂，针对氨基苯酚、吡啶甲酸、羟基吡啶、羟基喹啉、硝基苯酚、羟基苯甲酸、邻氨基苯甲酸甲酯、邻甲苯胺等开展了系列研究工作。通过研究，发展了萃取理论，建立了萃取分离两性有机物(分子中同时含有Lewis酸和碱性官能团的有机化合物)和一元取代酚(氯酚、硝基苯酚等)的数学模型，发现并总结了络合萃取剂的路易斯酸碱性的强弱与萃取溶质路易斯酸碱性的强弱之间的规律，为极性有机物的分离、纯化及该类化合物工业废水的治理提供了依据。该项目先后承担河南省基础与前沿技术研究、河南省国际合作项目、河南省教育厅科学技术研究重点项目等课题，发表科技论文27篇，其中SCI收录论文14篇(JCR二区3篇、JCR三区8篇)，培养青年教师2人、硕士研究生11人、本科生27名。另外，以该项目为基础，课题组开发了络合萃取糖精钠、氨基苯酚、抗生素废水等废水处理新技术，并取得了良好的结果，目前正在进行中试和专利申请。 |
