一種極性修飾超高交聯樹脂的可控制備方法及應用與流程

本發明涉及一種超高交聯樹脂的制備方法，特別涉及一種極性修飾超高交聯樹脂的可控制備方法及其在吸附水中極性分子芳香性化合物中的應用，屬于功能高分子合成技術領域。

背景技術：

20世紀70年代初，Davankov等通過Friedel-Crafts反應將線聚苯乙烯或低交聯聚苯乙烯再交聯合成了一類結構獨特、性能優良的多孔聚合物，這類多孔聚合物的交聯程度較高，又稱為超高交聯樹脂。超高交聯樹脂通常具有比表面積大、平均孔徑小、孔徑分布窄、機械強度好等結構特征，目前在有毒有機廢水的治理、氣體的儲存分離等領域顯示了廣闊的應用前景。采用Davankov法制備超高交聯樹脂的過程中，使用氯甲醚為交聯劑制備的超高交聯樹脂的結構與性能相對更優。但是，氯甲醚是強致癌、強揮發性物質。為了避免使用氯甲醚，有研究者采用乙烯基芐基氯代替苯乙烯，直接用乙烯基芐基氯與二乙烯苯進行懸浮聚合制備帶有氯甲基的前體聚合物，再進行Friedel-Crafts反應，制備了超高交聯樹脂，這種方法稱為改進的Davankov法。但改進的Davankov法制備出的超高交聯樹脂不含極性官能團，對極性有機污染物的吸附效果不佳，且乙烯基芐氯與二乙烯苯在懸浮聚合過程中，由于競聚率不一樣，使得到交聯共聚物成為難點。而本發明專利提供了一種三元懸浮共聚的制備方法，通過引入了乙烯基咪唑類極性單體，極大增強了超高交聯樹脂的極性，簡化了制備過程。

有機工業廢水通常含有大量可溶性的有機污染物，如芳香羧酸、萘酚、酸性染料等，僅僅依靠疏水作用為主要吸附推動力的大孔吸附樹脂和后交聯吸附樹脂很難處理。為了增加樹脂的親水性，研究者提出了一系列的改善措施，包括在Friedel-Crafts反應前或反應后對樹脂進行化學修飾，使用極性單體直接進行共聚制備前驅體樹脂。中國專利(公開號CN101190974)公開了一種吡咯烷酮基修飾復合功能吸附樹脂及其制備方法；中國專利(公開號CN 1858088A)公開了一種吡啶基修飾復合功能超高交聯樹脂及其制備方法。這些后交聯樹脂的表面負載一定數量的吡咯烷酮基、吡啶基等。但制備過程較復雜，且使用了劇毒的氯甲醚作交聯劑，它們的吸附性能結果表明，這類樹脂對不同尺寸和不同極性的物質(如：苯酚、水楊酸、苯甲酸、羅丹明B、β-萘酚等)具有一定的吸附能力，但是吸附選擇性并不明顯。

技術實現要素：

針對現有超高交聯樹脂其極性和孔結構難以控制等的缺陷，本發明的一個目的是在于提供一種可以實現極性和孔結構任意調控的超高交聯樹脂的制備方法，該方法操作簡便，成本低，可滿足工業化生產。

本發明的另一個目的是在于提供一種通過調控極性修飾超高交聯樹脂的極性和孔結構在適當范圍內，在選擇性吸附水溶液中不同極性和不同尺寸芳香性有機化合物方面的應用，特別是對苯甲酸、水楊酸或羅丹明B等具有選擇性吸收效果，且吸附后容易洗脫，樹脂可以重復使用，重復使用效果好。

為了實現上述技術目的，本發明提供了一種極性修飾超高交聯樹脂的可控制備方法，該方法是將包括4-乙烯基芐氯單體、乙烯基咪唑類單體及二乙烯苯交聯劑在內的原料通過懸浮共聚，得到前驅體樹脂；所述前驅體樹脂在路易斯酸催化作用下，進行Friedel-Crafts反應，得到了極性修飾超高交聯樹脂；其中，4-乙烯基芐氯單體、乙烯基咪唑類單體及二乙烯苯交聯劑的質量百分比為(5％～80％):(3～30％):(10％～90％)。

本發明的技術方案是對現有超高交聯樹脂的制備進行改進，現有技術的超高交聯樹脂雖然對苯酚、苯甲酸、水楊酸、羅丹明B、β-萘酚等具有一定的吸附性，但吸附效果差(吸附量小，達到吸附平衡的時間長)，且吸附選擇性差。主要原因是(1)樹脂交聯度過高，孔隙率致密，只允許小分子(如N₂等)進入，而分子尺寸相對較大的極性分子不易擴散進入孔道，從而導致聚苯乙烯類超高交聯樹脂對極性分子的吸附效果差；(2)現有的超高交聯樹脂主要通過胺化反應修飾極性單體，且僅靠殘留的氯來修飾極性基團，極性基團修飾量少，極性改性能力有限，且過程較復雜。所以，現有的超高交聯樹脂，不但極性改善能力有限，且孔結構難以實現調節，難以獲得具有高選擇性吸附效果的超高交聯樹脂。本發明的技術方案將4-乙烯基芐氯、乙烯基咪唑類單體和二乙烯基通過三元懸浮共聚的方法得到三元前驅體樹脂，再進一步交聯得到超高交聯樹脂，該超高交聯樹脂不但在一定范圍內可以實現極性大小以及孔結構尺寸的調控，而且可以將其極性和孔結構調節在一定范圍內，使其對特定極性及特定分子大小的芳香性有機化合物具有高選擇性的吸附效果。本發明技術方案得到的前驅體樹脂，一方面本身具有的二乙烯苯和4-乙烯基芐氯提供大量的氯甲基基團和懸掛雙鍵，進行Friedel-Crafts反應后可顯著改變樹脂的比表面積和孔結構，通過調節4-乙烯基芐氯和二乙烯基的含量來調節超高交聯樹脂孔結大小和比表面積大小，可以增加超高交聯樹脂對不同分子大小的芳香性有機化合物的選擇吸附能力；另一方面，引入了乙烯基咪唑類單體，具有極性的咪唑基團修飾在樹脂主鏈上，不但減少了樹脂在交聯過程中形成的致密孔結構，使超高交聯樹脂孔結構得到改善，而且改了超高交聯樹脂的極性，對極性芳香性分子的選擇性吸附顯著提高，可以通過改變乙烯基咪唑類單體含量，來實現超高交聯樹脂極性的調控，可以增加對不同極性大小的芳香性化合物的選擇吸附能力。另外本發明的極性修飾超高交聯樹脂吸附后洗脫容易，可重復使用，重復使用效果好，可廣泛應用于化學分析、藥物分離提純、環境污染治理等領域。

本發明的極性修飾超高交聯樹脂可控合成方法還包括以下優選方案：

優選的方案，所述原料還包括鄰二甲苯致孔劑。

較優選的方案，所述鄰二甲苯致孔劑的質量為4-乙烯基芐氯單體、乙烯基咪唑類單體和二乙烯苯交聯劑總質量的1～3倍。

優選的方案，路易斯酸為FeCl₃、ZnCl₂、AlCl₃、TiCl₄、SnCl₄中的至少一種。

優選的方案，所述路易斯酸的用量為所述前驅體樹脂中乙烯基咪唑類單體單元摩爾量的120％～140％。

較優選的方案，乙烯基咪唑類單體為1-乙烯基咪唑、2-甲基-1-乙烯基咪唑、2-乙基-1-乙烯基咪唑中的至少一種。

較優選的方案，前驅體樹脂中氯的質量百分比含量為2％～12.5％，BET比表面積為0～650m²/g，孔容為0～1.0cm³/g，平均孔徑為0～6.5nm。

優選的方案，Friedel-Crafts反應的條件為：在80～85℃溫度下反應8～12h。

較優選的方案，Friedel-Crafts反應生成的超高交聯樹脂中殘余氯的質量百分比含量為0.5％～5.0％，BET比表面積為400～1400m²/g，孔容為0.4～2.5cm³/g，平均孔徑為2～9nm。

本發明還提供了一種極性修飾超高交聯樹脂的應用，將極性修飾超高交聯樹脂應用于選擇性吸附水中的極性分子芳香性有機化合物。

優選的方案，所述的極性分子芳香性有機化合物為苯甲酸、水楊酸、苯酚、羅丹明B、β-萘酚中的至少一種。

優選的方案，當4-乙烯基芐氯、乙烯基咪唑單體及二乙烯苯質量百分比為(40％～80％):(3％～30％):(10％～30％)時，可得到BET比表面積為400～1400m²/g、孔容為0.4～1.5cm³/g、平均孔徑為2～5nm的超高交聯樹脂，對苯甲酸、水楊酸、苯酚、β-萘酚等芳香性極性小分子表現出良好的吸附效果。當4-乙烯基芐氯、乙烯基咪唑單體及二乙烯苯質量百分比為(5％～60％):(3％～20％):(40％～90％)時，可得到BET比表面積為1000～1100m²/g、孔容為1.0～2.5cm³/g、平均孔徑為3～9nm的超高交聯樹脂，對中等尺寸的羅丹明B表現出良好的吸附性。

優選的方案，吸附了極性分子芳香性有機化合物的極性修飾超高交聯樹脂采用氫氧化鈉/乙醇混合溶液(乙醇體積分數為100％，氫氧化鈉濃度為0.01mol/L)作為脫附劑進行脫附。

本發明的極性修飾超高交聯樹脂的可控合成方法，包括以下具體步驟：

1)三元共聚前體樹脂的制備：

以4-乙烯基芐氯為單體，含乙烯基咪唑類為極性單體，二乙烯苯為交聯劑，偶氮異丁腈為引發劑，在水相中懸浮聚合制得前體樹脂。具體步驟如下：在水相(蒸餾水180mL、質量分數為1％的聚乙烯醇20mL)中，加入油相(4-乙烯基芐氯單體、乙烯基咪唑類單體、二乙烯苯交聯劑、引發劑及致孔劑)，加熱至40℃，調節攪拌速度，控制油珠大小，攪拌并緩慢升溫至68～75℃，反應2～5h后，在78～85℃反應2～5h，再升溫至90～95℃，進一步反應2～5h；反應完成后，將所得產物分別用熱水、冷水、無水乙醇交替洗滌3～4次至無色，再用石油醚在索氏提取器中進行提取，普通干燥12h，再真空干燥24h，制得前體樹脂；制得的前體樹脂BET比表面積為0～650m²/g，孔容為0～1.0cm³/g，平均孔徑為0～6.5nm，過40～60目篩，備用；其中三元懸浮聚合原料中4-乙烯基芐氯單體、乙烯基咪唑類單體、二乙烯苯交聯劑的質量百分比為(5％～80％):(3～30％):(10％～90％)；

2)Friedel-Crafts反應：

將前體樹脂加入到1,2-二氯乙烷中，溶脹過夜后，在40℃～45℃溫度下加入路易斯酸作催化劑，攪拌30min至完全溶解后，升溫至80～85℃，并在此溫度下進行Friedel-Crafts反應8～12h，以50％乙醇水溶液終止反應，傾出反應母液，用質量分數為1％的鹽酸水溶液和無水乙醇交替洗滌3～5次，并用無水乙醇抽提8～24h，得到不同極性和不同孔結構的超高交聯樹脂；

所述的路易斯酸為FeCl₃、ZnCl₂、AlCl₃、TiCl₄或SnCl₄中的至少一種；所述的路易斯酸用量為所用前驅體樹脂中乙烯基咪唑類物質的量的120～140％；

所述的極性修飾超高交聯樹脂的BET比表面積為400～1400m²/g，孔容為0.4～2.5cm³/g，平均孔徑為2～9nm。

相對現有技術，本發明的技術方案帶來的有益技術效果：

1)本發明的技術方案可以通過調節二乙烯苯交聯劑、4-乙烯基芐氯單體和乙烯基咪唑類單體的含量比例，實現超高交聯樹脂的孔徑大小及極性大小的任意調控。一方面二乙烯苯和4-乙烯基芐氯提供大量的氯甲基基團和懸掛雙鍵，進行Friedel-Crafts反應后可顯著改變樹脂的比表面積和孔結構，通過調節4-乙烯基芐氯和二乙烯苯的含量來調節孔經大小和比表面積大小，可以增加對不同分子大小的芳香性有機化合物的選擇吸附能力；另一方面，引入了乙烯基咪唑類單體，具有極性的咪唑基團修飾在聚合物主鏈上，不但減少了樹脂交聯過程中形成的致密孔結構，使其孔結構得到改善，而且改變了超高交聯樹脂的極性，對極性芳香性分子的選擇性吸附顯著提高，可以通過改變乙烯基咪唑類單體含量，來實現超高交聯樹脂極性的調控，可以增加對不同極性大小的芳香性化合物的選擇吸附能力。

2)本發明的技術方案可以將超高交聯樹脂的極性大小和孔徑大小調控在適當范圍內，以適用不同極性及分子大小的極性分子芳香性有機化合物的選擇性吸附，如超高交聯樹脂制備過程中適當增加乙烯基咪唑類單體可以改善對極性相對較大的極性分子芳香性有機化合物的選擇性吸附能力，而適當增加二乙烯基交聯劑的含量可以改善對分子尺寸相對較大的極性分子芳香性有機化合物的選擇性吸附能力。克服了現有技術中已報道的超高交聯樹脂存在的對極性污染物(如：苯酚、苯甲酸、水楊酸、β-萘酚或羅丹明B)吸附效果和選擇性不理想的缺陷。

3)本發明的極性修飾超高交聯樹脂吸附后洗脫容易，可重復使用，重復使用效果好，可廣泛應用于化學分析、藥物分離提純、環境污染治理等領域。

4)本發明制備的極性修飾超高交聯樹脂的方法簡單、成本較低，可以工業化生產。

附圖說明

【圖1】為本發明實施例1中不同單體比例制備的三元共聚前驅體樹脂P1、P2、P3和P4及極性修飾超高交聯樹脂HP1、HP2、HP3和HP4的紅外光譜圖(a)；不同交聯度制備的三元前驅體樹脂P2、P5和P6及極性修飾超高交聯樹脂HP2、HP5和HP6的紅外光譜圖(b)。

【圖2】為本發明實施例1極性修飾超高交聯樹脂HP1、HP2、HP3、HP4、HP5和HP6孔徑分布圖。

【圖3】為本發明實施例1中不同單體比例制備的超高交聯樹脂HP1、HP2、HP3和HP4對不同吸附質(苯甲酸、羅丹明B、苯酚、水楊酸、β-萘酚中任一種)選擇性吸附柱狀圖(a)；不同交聯度制備的超高交聯樹脂HP2、HP5和HP6對不同吸附質(苯甲酸、羅丹明B、苯酚、水楊酸、β-萘酚中任一種)選擇性吸附柱狀圖(b)。

【圖4】為本發明實施例1中不同單體比例制備的超高交聯樹脂HP1、HP2、HP3和HP4吸附苯甲酸的動力學曲線圖。

【圖5】為本發明實施例1中不同交聯度制備的超高交聯樹脂HP2、HP5和HP6吸附羅丹明B的動力學曲線圖。

【圖6】為發明實施例1中制備的極性修飾超高交聯樹脂HP2對苯甲酸吸附的重復使用性能圖。

具體實施方式

以下實施例旨在進一步說明本發明內容，而不是對本發明權利要求保護范圍的限定。

實施例1：

1)三元共聚前體樹脂制備：

在裝有機械攪拌器、冷凝管和溫度計的水浴裝置上，放置500mL三口圓底燒瓶，先加入水相(蒸餾水180mL、質量分數為1％的聚乙烯醇20mL、)，后加入20g六種不比例的4-乙烯基芐氯、N-乙烯基咪唑和二乙烯苯混合物，鄰二甲苯40g，偶氮二異丁腈(AIBN)0.2g。加熱至45℃，調節到合適的攪拌速度攪拌30min，升溫至75℃反應3h，升溫至85℃反應2h，繼續升溫至95℃反應3h。冷卻后，依次用無水乙醇、熱水、冷水交替洗滌3～4次至洗滌液澄清，在索氏提取器中用石油醚抽提12h，真空干燥24h，得到三元共聚前體樹脂P1(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為75％:5％:20％)、P2(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為67.5％:12.5％:20％)、P3(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為62.5％:17.5％:20％)、P4(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為50％:30％:20％)、P5(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為42.2％:7.8％:50％)、P6(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為16.88％:3.12％:80％)，紅外表征如圖1所示，前驅體樹樹脂P1、P2、P3、P4、P5、P6在1270cm^-1處出現強吸收峰，對應芐基氯的C-Cl伸縮振動；且P6在907cm^-1和988cm^-1處也出現中等強度吸收峰，對應懸掛雙鍵中C-H伸縮振動；在1608cm^-1和1450cm^-1也出現了苯環和咪唑環的C＝C和C＝N伸縮振動，由此說明4-乙烯基芐氯、N-乙烯基咪唑和二乙烯苯共聚反應成功。

2)Friedel-Crafts反應：

在干燥的三口圓底燒瓶中分別加入15g三元共聚前體樹脂P1、P2、P3、P4、P5、P6和120mL 1,2-二氯乙烷，常溫下密封溶脹過夜。裝上回流冷凝管和電動攪拌器，依次加入1.55g、3.9g、5.5g、9.3g、2.4g、1.0g無水FeCl₃作催化劑，中速攪拌30min。升溫至80℃，回流反應8h。停止加熱，用80mL50％乙醇水溶液終止反應，過濾樹脂，依次用無水乙醇、質量分數為1％的鹽酸水溶液交替洗滌3～4次至洗滌液澄清，放入索氏提取器中用無水乙醇抽提12h。普通干燥12h，再真空干燥24h，得到超高交聯樹脂HP1、HP2、HP3、HP4、HP5、HP6，紅外表征如圖1所示，Friedel-Crafts反應后，1270cm^-1處的吸收峰明顯減弱，且HP6在907cm^-1和988cm^-1處的吸收峰也明顯減弱，說明氯甲基和懸掛雙鍵含量急劇降低，亞甲基交聯到樹脂上，交聯程度急劇增加。

制備的前體樹脂P1中氯的質量百分數為12.03％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP1中氯的質量百分數為1.17％，BET比表面積為1300m²/g，孔容為0.8943cm³/g，平均孔徑為2.74nm。

制備的前體樹脂P2中氯的質量百分數為11.52％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP2中氯的質量百分數為1.46％，BET比表面積為1002.1m²/g，孔容為1.08cm³/g，平均孔徑為3.56nm。

制備的前體樹脂P3中氯的質量百分數為9.56％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP3中氯的質量百分數為1.96％，BET比表面積為685.4m²/g，孔容為0.924cm³/g，平均孔徑為3.54nm。

制備的前體樹脂P4中氯的質量百分數為7.83％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP4中氯的質量百分數為2.73％，BET比表面積為474.4m²/g，孔容為0.4254cm³/g，平均孔徑為4.64nm。

制備的前體樹脂P5中氯的質量百分數為9.1％，BET比表面積為102.3m²/g，孔容為0.12cm³/g，平均孔徑為4.69nm。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP5中氯的質量百分數為1.99％，BET比表面積為1070m²/g，孔容為1.61cm³/g，平均孔徑為6.02nm

制備的前體樹脂P6中氯的質量百分數為2.8％，BET比表面積為606.6m²/g，孔容為0.943cm³/g，平均孔徑為6.22nm。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP6中氯的質量百分數為0.53％，BET比表面積為1011m²/g，孔容為2.05cm³/g，平均孔徑為8.13nm。

實施例1制備的極性修飾超高交聯對苯甲酸的等溫吸附中，對苯甲酸的最大吸附量分別為207.2mg/g、230.9mg/g、198.5mg/g、136.9mg/g、210.5mg/g、178.4mg/g，且吸附快速，在20min內達到平衡。

實施例1制備的極性修飾超高交聯樹脂對苯甲酸溶液經過吸附-脫附5次循環，HP2樹脂仍有90.9％以上的重復使用率。在實際應用中，該樹脂可以重復使用多次。

實施例2：

1)三元共聚前體樹脂制備

在裝有機械攪拌器、冷凝管和溫度計的水浴裝置上，放置500mL三口圓底燒瓶，先加入水相(蒸餾水180mL、質量分數為1％的聚乙烯醇20mL、)，后加入20g六種比例的4-乙烯基芐氯、2-甲基-1-乙烯基咪唑和二乙烯苯混合物，20g鄰二甲苯，偶氮二異丁腈(AIBN)0.2g。加熱至40℃，調節到合適的攪拌速度攪拌30min，升溫至73℃反應3h，升溫至83℃反應3h，繼續升溫至93℃反應3h。冷卻后，依次用無水乙醇、熱水、冷水交替洗滌3～4次至洗滌液澄清，在索氏提取器中用石油醚抽提12h，真空干燥24h，得到三元共聚前體樹脂P1(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為70％:10％:20％)、P2(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為72.5％:7.5％:20％)、P3(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為40％:10％:50％)、P4(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為30％:20％:50％)、P5(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為20％:30％:50％)、P6(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為15％:5％:80％)，紅外表征如圖1所示，前驅體樹樹脂P1、P2、P3、P4、P5、P6在1270cm^-1處出現強吸收峰，對應芐基氯的C-Cl伸縮振動；且P6在907cm^-1和988cm^-1處也出現中等強度吸收峰，對應懸掛雙鍵中C-H伸縮振動；在1608cm^-1和1450cm^-1也出現了苯環和咪唑環的C＝C和C＝N伸縮振動，由此說明4-乙烯基芐氯、N-乙烯基咪唑和二乙烯苯共聚反應成功。

2)Friedel-Crafts反應：

在干燥的三口圓底燒瓶中分別加入15g三元共聚前體樹脂P1、P2、P3、P4、P5、P6和100mL 1,2-二氯乙烷，常溫下密封溶脹過夜。裝上回流冷凝管和電動攪拌器，加入1.81g、4.53g、6.33g、10.8g、2.8g、1.5g無水AlCl₃作催化劑，中速攪拌30min。升溫至83℃，回流反應12h。停止加熱，用60mL50％乙醇水溶液終止反應，過濾樹脂，依次用無水乙醇、質量分數為1％的鹽酸水溶液交替洗滌3～4次至洗滌液澄清，放入索氏提取器中用無水乙醇抽提12h。普通干燥12h，再真空干燥24h，得到超高交聯樹脂HP1、HP2、HP3、HP4、HP5、HP6，紅外表征如圖1所示1270cm^-1處的吸收峰明顯減弱，且HP6在907cm^-1和988cm^-1處的吸收峰也明顯減弱，說明氯甲基和懸掛雙鍵含量急劇降低，亞甲基交聯到樹脂上，交聯程度急劇增加。

制備的前體樹脂P1中氯的質量百分數為12.5％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP1中氯的質量百分數為0.87％，BET比表面積為1395m²/g，孔容為1.043cm³/g，平均孔徑為3.74nm。

制備的前體樹脂P2中氯的質量百分數為11.42％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP2中氯的質量百分數為1.73％，BET比表面積為1012.1m²/g，孔容為1.58cm³/g，平均孔徑為4.53nm。

制備的前體樹脂P3中氯的質量百分數為10.56％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP3中氯的質量百分數為3.03％，BET比表面積為1085.4m²/g，孔容為1.324cm³/g，平均孔徑為4.91nm。

制備的前體樹脂P4中氯的質量百分數為7.93％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP4中氯的質量百分數為4.73％，BET比表面積為1074.4m²/g，孔容為1.5321cm³/g，平均孔徑為5.08nm。

制備的前體樹脂P5中氯的質量百分數為10.1％，BET比表面積為152.3m²/g，孔容為0.32cm³/g，平均孔徑為5.69nm。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP5中氯的質量百分數為1.09％，BET比表面積為1070m²/g，孔容為1.91cm³/g，平均孔徑為6.92nm

制備的前體樹脂P6中氯的質量百分數為2.2％，BET比表面積為706.6m²/g，孔容為1.0cm³/g，平均孔徑為6.5nm。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP6中氯的質量百分數為0.53％，BET比表面積為1100m²/g，孔容為2.5cm³/g，平均孔徑為9.0nm。

實施例2制備的極性修飾超高交聯對苯酚的等溫吸附中，對苯酚的最大吸附量分別為119.2mg/g、125.4mg/g、98.40mg/g、54.38mg/g、117.2mg/g、97.7mg/g，且吸附快速，在10min內達到平衡。

實施例2制備的極性修飾超高交聯樹脂對苯酚溶液經過吸附-脫附5次循環，HP2樹脂仍有93.9％以上的重復使用率。在實際應用中，該樹脂可以重復使用多次。

實施例3：

1)三元共聚前驅體樹脂制備：

在裝有機械攪拌器、冷凝管和溫度計的水浴裝置上，放置500mL三口圓底燒瓶，先加入水相(蒸餾水180mL、質量分數為1％的聚乙烯醇20mL、)，后加入20g六種不比例的4-乙烯基芐氯、2-乙基-1-乙烯基咪唑和二乙烯苯混合物，鄰二甲苯60g，偶氮二異丁腈(AIBN)0.2g。加熱至45℃，調節到合適的攪拌速度攪拌30min，升溫至75℃反應3h，升溫至85℃反應2h，繼續升溫至95℃反應3h。冷卻后，依次用無水乙醇、熱水、冷水交替洗滌3～4次至洗滌液澄清，在索氏提取器中用石油醚抽提12h，真空干燥24h，得到三元共聚前體樹脂P1(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為65％:5％:30％)、P2(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為57.5％:12.5％:30％)、P3(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為50％:20％:30％)、P4(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為45％:25％:30％)、P5(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為20％:20％:60％)、P6(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為17％:3％:80％)，紅外表征如圖1所示，前驅體樹樹脂P1、P2、P3、P4、P5、P6在1270cm^-1處出現強吸收峰，對應芐基氯的C-Cl伸縮振動；且P6在907cm^-1和988cm^-1處也出現中等強度吸收峰，對應懸掛雙鍵中C-H伸縮振動；在1608cm^-1和1450cm^-1也出現了苯環和咪唑環的C＝C和C＝N伸縮振動，由此說明4-乙烯基芐氯、N-乙烯基咪唑和二乙烯苯共聚反應成功。

2)Friedel-Crafts反應：

在干燥的三口圓底燒瓶中分別加入15g三元共聚前體樹脂P1、P2、P3、P4、P5、P6和80mL 1,2-二氯乙烷，常溫下密封溶脹過夜。裝上回流冷凝管和電動攪拌器，依次加入1.65g、4.23g、6.54g、10.3g、3.41g、1.43g無水ZnCl₂作催化劑，中速攪拌30min。升溫至80℃，回流反應8h。停止加熱，用80mL50％乙醇水溶液終止反應，過濾樹脂，依次用無水乙醇、質量分數為1％的鹽酸水溶液交替洗滌3～4次至洗滌液澄清，放入索氏提取器中用無水乙醇抽提12h。普通干燥12h，再真空干燥24h，得到超高交聯樹脂HP1、HP2、HP3、HP4、HP5、HP6，紅外表征如圖1所示，1270cm^-1處的吸收峰明顯減弱，且HP6在907cm^-1和988cm^-1處的吸收峰也明顯減弱，說明氯甲基和懸掛雙鍵含量急劇降低，亞甲基交聯到樹脂上，交聯程度急劇增加。

制備的前體樹脂P1中氯的質量百分數為10.03％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP1中氯的質量百分數為1.07％，BET比表面積為1266m²/g，孔容為0.7943cm³/g，平均孔徑為2.34nm。

制備的前體樹脂P2中氯的質量百分數為9.52％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP2中氯的質量百分數為2.43％，BET比表面積為902.1m²/g，孔容為1.18cm³/g，平均孔徑為3.94nm。

制備的前體樹脂P3中氯的質量百分數為8.56％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP3中氯的質量百分數為3.83％，BET比表面積為625.4m²/g，孔容為0.794cm³/g，平均孔徑為4.89nm。

制備的前體樹脂P4中氯的質量百分數為7.13％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP4中氯的質量百分數為4.73％，BET比表面積為474.4m²/g，孔容為0.6231cm³/g，平均孔徑為4.97nm。

制備的前體樹脂P5中氯的質量百分數為9.7％，BET比表面積為62.3m²/g，孔容為0.12cm³/g，平均孔徑為2.69nm。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP5中氯的質量百分數為2.12％，BET比表面積為1070m²/g，孔容為1.41cm³/g，平均孔徑為6.52nm。

制備的前體樹脂P6中氯的質量百分數為2.4％，BET比表面積為606.6m²/g，孔容為0.943cm³/g，平均孔徑為6.22nm。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP6中氯的質量百分數為0.53％，BET比表面積為1191m²/g，孔容為2.45cm³/g，平均孔徑為8.93nm。

實施例3制備的極性修飾超高交聯對羅丹明B的等溫吸附中，對羅丹明B的最大吸附量分別為186.1mg/g、232.4mg/g、363.7mg/g、121.8mg/g、293.4mg/g、379.2mg/g，且吸附快速。

實施例3制備的極性修飾超高交聯樹脂對羅丹明B溶液經過吸附-脫附5次循環，HP6樹脂仍有92.4％以上的重復使用率。在實際應用中，該樹脂可以重復使用多次。

實施例4：

1)三元共聚前驅體樹脂制備：

在裝有機械攪拌器、冷凝管和溫度計的水浴裝置上，放置500mL三口圓底燒瓶，先加入水相(蒸餾水180mL、質量分數為1％的聚乙烯醇20mL、)，后加入20g六種不比例的4-乙烯基氯、N-乙烯基咪唑和二乙烯苯混合物，鄰二甲苯30g，偶氮二異丁腈(AIBN)0.2g。加熱至45℃，調節到合適的攪拌速度攪拌30min，升溫至75℃反應3h，升溫至85℃反應2h，繼續升溫至95℃反應3h。冷卻后，依次用無水乙醇、熱水、冷水交替洗滌3～4次至洗滌液澄清，在索氏提取器中用石油醚抽提12h，真空干燥24h，得到三元共聚前體樹脂P1(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為80％:10％:10％)、P2(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為65％:10％:25％)、P3(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為55％:20％:25％)、P4(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為45％:30％:25％)、P5(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為20％:10％:70％)、P6(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為5％:5％:90％)，紅外表征如圖1所示，前驅體樹樹脂P1、P2、P3、P4、P5、P6在1270cm^-1處出現強吸收峰，對應芐基氯的C-Cl伸縮振動；且P6在907cm^-1和988cm^-1處也出現中等強度吸收峰，對應懸掛雙鍵中C-H伸縮振動；在1608cm^-1和1450cm^-1也出現了苯環和咪唑環的C＝C和C＝N伸縮振動，由此說明4-乙烯基芐氯、N-乙烯基咪唑和二乙烯苯共聚反應成功。

2)Friedel-Crafts反應：

在干燥的三口圓底燒瓶中分別加入15g三元共聚前體樹脂P1、P2、P3、P4、P5、P6和80mL 1,2-二氯乙烷，常溫下密封溶脹過夜。裝上回流冷凝管和電動攪拌器，依次加入1.15g、3.23g、5.54g、8.3g、2.41g、1.03g無水TiCl₄作催化劑，中速攪拌30min。升溫至80℃，回流反應8h。停止加熱，用80mL50％乙醇水溶液終止反應，過濾樹脂，依次用無水乙醇、質量分數為1％的鹽酸水溶液交替洗滌3～4次至洗滌液澄清，放入索氏提取器中用無水乙醇抽提12h。普通干燥12h，再真空干燥24h，得到超高交聯樹脂HP1、HP2、HP3、HP4、HP5、HP6，紅外表征如圖1所示，1270cm^-1處的吸收峰明顯減弱，且HP6在907cm^-1和988cm^-1處的吸收峰也明顯減弱，說明氯甲基和懸掛雙鍵含量急劇降低，亞甲基交聯到樹脂上，交聯程度急劇增加。

制備的前體樹脂P1中氯的質量百分數為10.73％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP1中氯的質量百分數為1.17％，BET比表面積為1246m²/g，孔容為0.7543cm³/g，平均孔徑為2.54nm。

制備的前體樹脂P2中氯的質量百分數為9.92％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP2中氯的質量百分數為2.53％，BET比表面積為1102.1m²/g，孔容為0.981cm³/g，平均孔徑為4.14nm。

制備的前體樹脂P3中氯的質量百分數為8.16％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP3中氯的質量百分數為2.93％，BET比表面積為702.4m²/g，孔容為0.799cm³/g，平均孔徑為4.99nm。

制備的前體樹脂P4中氯的質量百分數為6.93％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP4中氯的質量百分數為3.93％，BET比表面積為474.4m²/g，孔容為0.478cm³/g，平均孔徑為4.94nm。

制備的前體樹脂P5中氯的質量百分數為11.7％，BET比表面積為150.3m²/g，孔容為0.122cm³/g，平均孔徑為2.89nm。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP5中氯的質量百分數為1.92％，BET比表面積為1080m²/g，孔容為1.71cm³/g，平均孔徑為6.62nm

制備的前體樹脂P6中氯的質量百分數為2.14％，BET比表面積為656.6m²/g，孔容為0.986cm³/g，平均孔徑為5.22nm。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP6中氯的質量百分數為0.73％，BET比表面積為1091m²/g，孔容為2.31cm³/g，平均孔徑為8.53nm。

實施例4制備的極性修飾超高交聯對水楊酸的的等溫吸附中，對水楊酸的最大附量分別為182.1mg/g、233.5mg/g、206.5mg/g、194.9mg/g、190.1mg/g、153.6mg/g，且吸附快速，在10min內達到平衡。

實施例4制備的極性修飾超高交聯樹脂對水楊酸溶液經過吸附-脫附5次循環，HP2樹脂仍有92.4％以上的重復使用率。在實際應用中，該樹脂可以重復使用多次。

實施例5：

1)三元共聚前驅體樹脂制備：

在裝有機械攪拌器、冷凝管和溫度計的水浴裝置上，放置500mL三口圓底燒瓶，先加入水相(蒸餾水180mL、質量分數為1％的聚乙烯醇20mL、)，后加入20g六種不比例的4-乙烯基芐氯、2-甲基-1-乙烯基咪唑和二乙烯苯混合物，鄰二甲苯60g，偶氮二異丁腈(AIBN)0.2g。加熱至45℃，調節到合適的攪拌速度攪拌30min，升溫至75℃反應3h，升溫至85℃反應2h，繼續升溫至95℃反應3h。冷卻后，依次用無水乙醇、熱水、冷水交替洗滌3～4次至洗滌液澄清，在索氏提取器中用石油醚抽提12h，真空干燥24h，得到三元共聚前體樹脂P1(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為80％:5％:15％)、P2(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為75％:10％:15％)、P3(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為70％:15％:15％)、P4(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為60％:25％:15％)、P5(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為5％:15％:80％)、P6(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為7％:3％:90％)，紅外表征如圖1所示，前驅體樹樹脂P1、P2、P3、P4、P5、P6在1270cm^-1處出現強吸收峰，對應芐基氯的C-Cl伸縮振動；且P6在907cm^-1和988cm^-1處也出現中等強度吸收峰，對應懸掛雙鍵中C-H伸縮振動；在1608cm^-1和1450cm^-1也出現了苯環和咪唑環的C＝C和C＝N伸縮振動，由此說明4-乙烯基芐氯、N-乙烯基咪唑和二乙烯苯共聚反應成功。

2)Friedel-Crafts反應：

在干燥的三口圓底燒瓶中分別加入15g三元共聚前體樹脂P1、P2、P3、P4、P5、P6和80mL 1,2-二氯乙烷，常溫下密封溶脹過夜。裝上回流冷凝管和電動攪拌器，依次加入1.15g、3.53g、6.24g、9.3g、3.81g、0.93g無水SnCl₄作催化劑，中速攪拌30min。升溫至80℃，回流反應10h。停止加熱，用80mL50％乙醇水溶液終止反應，過濾樹脂，依次用無水乙醇、質量分數為1％的鹽酸水溶液交替洗滌3～4次至洗滌液澄清，放入索氏提取器中用無水乙醇抽提12h。普通干燥12h，再真空干燥24h，得到超高交聯樹脂HP1、HP2、HP3、HP4、HP5、HP6，紅外表征如圖1所示，1270cm^-1處的吸收峰明顯減弱，且HP6在907cm^-1和988cm^-1處的吸收峰也明顯減弱，說明氯甲基和懸掛雙鍵含量急劇降低，亞甲基交聯到樹脂上，交聯程度急劇增加。

制備的前體樹脂P1中氯的質量百分數為12.33％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP1中氯的質量百分數為1.13％，BET比表面積為1356m²/g，孔容為0.9543cm³/g，平均孔徑為2.44nm。

制備的前體樹脂P2中氯的質量百分數為10.92％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP2中氯的質量百分數為2.51％，BET比表面積為1002.1m²/g，孔容為1.181cm³/g，平均孔徑為3.54nm。

制備的前體樹脂P3中氯的質量百分數為9.16％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP3中氯的質量百分數為3.53％，BET比表面積為682.4m²/g，孔容為0.799cm³/g，平均孔徑為4.19nm。

制備的前體樹脂P4中氯的質量百分數為6.93％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP4中氯的質量百分數為4.93％，BET比表面積為474.4m²/g，孔容為0.572cm³/g，平均孔徑為4.79nm。

制備的前體樹脂P5中氯的質量百分數為10.87％，BET比表面積為130.3m²/g，孔容為0.152cm³/g，平均孔徑為3.19nm。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP5中氯的質量百分數為1.52％，BET比表面積為1090m²/g，孔容為1.91cm³/g，平均孔徑為6.92nm。

制備的前體樹脂P6中氯的質量百分數為1.83％，BET比表面積為606.6m²/g，孔容為1.086cm³/g，平均孔徑為5.92nm。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP6中氯的質量百分數為0.93％，BET比表面積為1100m²/g，孔容為2.49cm³/g，平均孔徑為8.53nm。

實施例5制備的極性修飾超高交聯對β-萘酚的的等溫吸附中，對β-萘酚的最大附量分別為358.9mg/g、379.1mg/g、307.8mg/g、212.6mg/g、331.6mg/g、398.5mg/g，且吸附快速，在30min內達到平衡。

實施例5制備的極性修飾超高交聯樹脂對水楊酸溶液經過吸附-脫附5次循環，HP2樹脂仍有92.4％以上的重復使用率。在實際應用中，該樹脂可以重復使用多次。

實施例6：

1)三元共聚前驅體樹脂制備：

在裝有機械攪拌器、冷凝管和溫度計的水浴裝置上，放置500mL三口圓底燒瓶，先加入水相(蒸餾水180mL、質量分數為1％的聚乙烯醇20mL、)，后加入20g六種不比例的4-乙烯基芐氯、2-乙基-1-乙烯基咪唑和二乙烯苯混合物，鄰二甲苯40g，偶氮二異丁腈(AIBN)0.2g。加熱至45℃，調節到合適的攪拌速度攪拌30min，升溫至75℃反應3h，升溫至85℃反應2h，繼續升溫至95℃反應3h。冷卻后，依次用無水乙醇、熱水、冷水交替洗滌3～4次至洗滌液澄清，在索氏提取器中用石油醚抽提8h，真空干燥24h，得到三元共聚前體樹脂P1(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為80％:15％:5％)、P2(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為65％:30％:5％)、P3(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為77.5％:12.5％:10％)、P4(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為75％:15％:10％)、P5(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為25％:5％:70％)、P6(4-乙烯基芐氯:N-乙烯基咪唑:二乙烯苯質量百分比為10％:5％:85％)，紅外表征如圖1所示，前驅體樹樹脂P1、P2、P3、P4、P5、P6在1270cm^-1處出現強吸收峰，對應芐基氯的C-Cl伸縮振動；且P6在907cm^-1和988cm^-1處也出現中等強度吸收峰，對應懸掛雙鍵中C-H伸縮振動；在1608cm^-1和1450cm^-1也出現了苯環和咪唑環的C＝C和C＝N伸縮振動，由此說明4-乙烯基芐氯、N-乙烯基咪唑和二乙烯苯共聚反應成功。

2)Friedel-Crafts反應：

在干燥的三口圓底燒瓶中分別加入15g三元共聚前體樹脂P1、P2、P3、P4、P5、P6和80mL 1,2-二氯乙烷，常溫下密封溶脹過夜。裝上回流冷凝管和電動攪拌器，依次加入1.71g、4.52g、5.34g、10.2g、2.42g、1.52g無水FeCl₃作催化劑，中速攪拌30min。升溫至80℃，回流反應8h。停止加熱，用80mL50％乙醇水溶液終止反應，過濾樹脂，依次用無水乙醇、質量分數為1％的鹽酸水溶液交替洗滌3～4次至洗滌液澄清，放入索氏提取器中用無水乙醇抽提12h。普通干燥12h，再真空干燥24h，得到超高交聯樹脂HP1、HP2、HP3、HP4、HP5、HP6，紅外表征如圖1所示，1270cm^-1處的吸收峰明顯減弱，且HP6在907cm^-1和988cm^-1處的吸收峰也明顯減弱，說明氯甲基和懸掛雙鍵含量急劇降低，亞甲基交聯到樹脂上，交聯程度急劇增加。

制備的前體樹脂P1中氯的質量百分數為11.93％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP1中氯的質量百分數為0.63％，BET比表面積為1326m²/g，孔容為0.9043cm³/g，平均孔徑為2.14nm。

制備的前體樹脂P2中氯的質量百分數為9.92％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP2中氯的質量百分數為1.91％，BET比表面積為1092.8m²/g，孔容為1.321cm³/g，平均孔徑為2.94nm。

制備的前體樹脂P3中氯的質量百分數為8.96％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP3中氯的質量百分數為3.53％，BET比表面積為702.4m²/g，孔容為0.819cm³/g，平均孔徑為3.12nm。

制備的前體樹脂P4中氯的質量百分數為7.12％，BET比表面積、孔容和平均孔徑都為0。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP4中氯的質量百分數為3.93％，BET比表面積為474.4m²/g，孔容為0.602cm³/g，平均孔徑為4.64nm。

制備的前體樹脂P5中氯的質量百分數為9.37％，BET比表面積為150.3m²/g，孔容為0.162cm³/g，平均孔徑為4.19nm。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP5中氯的質量百分數為1.02％，BET比表面積為1090m²/g，孔容為2.31cm³/g，平均孔徑為7.08nm

制備的前體樹脂P6中氯的質量百分數為1.63％，BET比表面積為596.6m²/g，孔容為1.586cm³/g，平均孔徑為6.42nm。制備的極性修飾超高交聯樹脂HP6中氯的質量百分數為0.63％，BET比表面積為1001m²/g，孔容為2.47cm3/g，平均孔徑為8.93nm。

實施例6制備的極性修飾超高交聯對β-萘酚的的等溫吸附中，對β-萘酚的最大附量分別為358.9mg/g、379.1mg/g、307.8mg/g、212.6mg/g、331.6mg/g、398.5mg/g，且吸附快速，在30min內達到平衡。

實施例6制備的極性修飾超高交聯樹脂對水楊酸溶液經過吸附-脫附5次循環，HP2樹脂仍有92.4％以上的重復使用率。在實際應用中，該樹脂可以重復使用多次。

實施例7

對實施例1～6制備的咪唑修飾后交聯樹脂的吸附性能進行測試。

(1)等溫吸附：

選取苯甲酸(或水楊酸、苯酚、羅丹明B、β-萘酚)作為吸附質，比較制備的極性修飾超高交聯樹脂對吸附質在水溶液中的吸附性能。吸附等溫線的測定方法如下：

取一組具塞錐形瓶，在其中分別加入約0.05g樹脂和50mL不同濃度的吸附質水溶液，將它們置于水浴振蕩器中，在一定溫度下恒溫振蕩4h，使吸附達到平衡。用紫外可見分光光度計在吸附質的最大吸收波長處測定吸附后殘液的吸光度值，并根據標準曲線轉化為吸附質的平衡濃度C_e，按照下式計算吸附量：

q_e＝(C₀-C_e)V/W

式中：q_e為吸附量(mg/g)，C₀、C_e分別為吸附前和吸附后水溶液中吸附質的濃度(mg/L)，V為吸附液的體積(L)，W為樹脂的質量(g)。以平衡濃度C_e為橫坐標，吸附量q_e為縱坐標，作該樹脂在一定溫度下對水溶液中吸附質的吸附等溫線。

(2)吸附動力學：

稱取約0.5g樹脂于500mL錐形瓶中，加入250mL原始濃度500mg/L的苯甲酸(或水楊酸、苯酚、羅丹明B、β-萘酚)，將錐形瓶放入恒溫振蕩器中震蕩。從加入溶液開始計時，在一定時間移取0.5mL吸附液于100mL的小燒杯中，用紫外-可見光譜儀測出不同時間點吸附液的吸光度和原始溶液的吸光度。由標準曲線方程計算出溶液濃度。再按照式2-2計算出樹脂在t時刻的吸附量q_t：

q_t＝(C₀-C_t)V/W

以t(min)為橫坐標，qt(mg/g)為縱坐標，繪制出樹脂對苯甲酸(或水楊酸、苯酚、羅丹明B、β-萘酚)的吸附動力學曲線。

(3)動態吸附-脫附：

量取7.0mL的樹脂于燒杯中，加入30mL50％乙醇水溶液潤濕，放入超聲波清洗器中超聲10min，再小心裝入到內徑為16mm的玻璃柱中。用540mg/L苯甲酸(或水楊酸、苯酚、羅丹明B、β-萘酚)溶液流過玻璃柱，調節玻璃柱下端的活塞使自動收集器每隔5min收集一管流出液。測定其吸光度，直到流出液的吸光度與初始苯甲酸(或水楊酸、苯酚、羅丹明B、β-萘酚)溶液的吸光度相同。以BV為橫坐標，C/C₀為縱坐標，繪制出樹脂動態吸附曲線。吸附平衡后，用蒸餾水洗滌樹脂。用等量的0.01mol/L的NaOH和無水乙醇配制洗脫液，用該洗脫液進行脫附。調節玻璃柱下端的活塞使自動收集器每隔3min收集一管脫附液。測定其吸光度，直到脫附液的吸光度為0。以BV為橫坐標，C為縱坐標，繪制出樹脂的動態脫附曲線。

(4)重復使用性能：

取8個帶有磨口塞的干燥的100mL錐形瓶，向其中分別加入約0.05g樹脂，分別加入50mL質量分數為600mg/L的苯甲酸(或水楊酸、苯酚、羅丹明B、β-萘酚)。密封好后，放入298K的恒溫水浴振蕩器中，恒溫振蕩4h。吸附平衡后，計算出樹脂的平衡吸附量。將樹脂過濾出來后倒掉濾液，得到吸附飽和的樹脂，將樹脂在原有錐形瓶中烘干，再依次加入50mL的脫附劑((A)20％EtOH(B)50％EtOH(C)80％EtOH(D)100％EtOH(E)20％EtOH+0.01mol/LNaOH(F)50％EtOH+0.01mol/LNaOH(G)80％EtOH+0.01mol/LNaOH(H)100％EtOH+0.01mol/LNaOH)，在298K下恒溫振蕩4h至脫附平衡。將樹脂過濾出來后倒掉濾液，并在原有錐形瓶中烘干。以上即為一次吸附脫附實驗。再將上述步驟重復四次，測定吸附后溶液中吸附質的吸光度值，計算每次平衡吸附量。