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酚类化合物是重要的战略资源，实现含酚废水的无害化、资源化具有经济和环境的双重意义。树脂吸附技术因具有无害化程度高、资源化效果好、材料结构定向可调、可再生利用等优点成为国内外学者关注的重点。
然而，核心吸附材料的改性方式仍以活性位点的合理分配为主，在吸附容量和选择性等方面仍需提高；相关机理的研究仅从提高亲水性及极性的角度定性阐述，缺乏构效关系的定量匹配，无法反馈指导新材料的设计制备；研究体系相对单一，尚未系统考察共存因子对吸附过程的影响规律，无法有效推广材料的应用出口。因此，本文以对苯二酚、对硝基酚、对羟基苯甲酸等酚类化合物为研究对象，重点开展新型复合功能树脂的开发、吸附行为规律及机理探索等研究，为新型吸附材料的设计制备及含酚废水的高效资源化处理提供理论指导。
设计制备了新型复合功能树脂。通过将系列含氮/氧的官能团引入树脂骨架，实现化学官能团的修饰，其中，含氧体系中材料的吸附容量与酚羟基的负载量呈正相关，St-DVB-O3对对苯二酚的吸附容量最高，达到21.54mg/g；含氮体系中材料的吸附容量与多胺的种类相关，St-DVB-N2吸附容量最高，达到55.35mg/g，化学官能团的引入提高了树脂的吸附容量。后交联过程实现了物理孔道的构效匹配，最优的反应体系为硝基苯/氯化铝催化体系，延长反应时间、提升反应温度能够有效促进傅克反应进行，显著提高了树脂对酚类化合物的吸附容量，经物理结构调节后优选树脂St-DVB-NB-5，吸附容量达到79.02mg/g。进一步通过创新硝化体系，在树脂骨架上开发新的活性位点，设计制备新型复合功能树脂，其中，St-DVB-NB-AC2O的吸附性能最优，吸附容量达到92.38mg/g，比前体树脂St-DVB-NB-5提高了31.42%。
系统研究了吸附行为规律。St-DVB-NB-AC2O的吸附容量达到了商业材料（NDA150、XAD4等）的1.51-8.18倍。吸附容量随着溶液pH值增加而降低，变化趋势与酚类化合物的解离曲线吻合。运用Langmuir模型和Freundlich模型预测和模拟了酚类化合物的吸附行为，n值大于1，说明吸附过程为优惠吸附，反映吸附亲和力的常数Kf和吸附性能强弱的常数b，随温度的升高而降低。分配系数Kd值与吸附容量顺序相吻合，存在St-DVB-NB-AC2O＞St-DVB-NB-5＞NDA150的顺序。热力学参数ΔH0＜0、ΔS0＜0、ΔG0＜0，证明了吸附过程属于放热、熵减小的自发进行过程。吸附过程在180min以内基本达到平衡，准一级动力学方程能够较好的拟合动力学过程，St-DVB-NB-AC2O的吸附平衡时间比前体树脂St-DVB-NB-5缩短50%以上。动态吸附过程中St-DVB-NB-AC2O在27BV时达到了吸附穿透点，处理能力比同类型商业树脂增加90%以上，脱附效率达到95%以上，具有良好的应用前景。
总结了共存因子胁迫规律。三类树脂对酚类化合物的吸附行为趋势不同，对于对硝基酚和对羟基苯甲酸吸附容量趋势为St-DVB-amine＞St-DVB-Al＞St-DVB-nitro，对于对苯二酚则呈现出St-DVB-nitro＞St-DVB-amine＞St-DVB-Al的趋势；酸的存在对酚类化合物的吸附具有明显的影响，不同的酸共存体系中存在“酸促进”和“酸抑制”两个阶段，但促进效率以盐酸体系最高，乙酸次之，乳酸最低，对于对苯二酚，最优吸附体系为St-DVB-nitro树脂/盐酸体系，促进阈值为0-10g/L，最大促进率为143.41%；不同无机盐体系的吸附趋势不同，对苯二酚最优吸附体系为St-DVB-nitro树脂/氯化钾体系，吸附容量最高达到153.03mg/g，促进阈值为0-120g/L，促进效率达到105.92%。复合功能树脂在共存体系中表现出更加优异的吸附性能。
探索了吸附作用力类型及构效关系。复合功能树脂与酚类化合物之间存在π-π共轭作用、尺寸匹配效应、疏水作用、氢键作用及酸碱作用，几种作用力的综合效应实现了复合功能树脂高效吸附酚类化合物的目的。利用前线轨道理论和密度泛函理论计算吸附过程∣△E∣，合理解释了吸附量大、吸附速率快的根本原因是综合作用力的强弱。KCl等无机盐对溶液中的酚类化合物产生盐析作用而表现为促进效应，乳酸等有机酸占据了复合功能树脂的吸附位点而表现为抑制效应，对苯二酚与对硝基酚以过程竞争的形式争夺吸附位点。
然而，核心吸附材料的改性方式仍以活性位点的合理分配为主，在吸附容量和选择性等方面仍需提高；相关机理的研究仅从提高亲水性及极性的角度定性阐述，缺乏构效关系的定量匹配，无法反馈指导新材料的设计制备；研究体系相对单一，尚未系统考察共存因子对吸附过程的影响规律，无法有效推广材料的应用出口。因此，本文以对苯二酚、对硝基酚、对羟基苯甲酸等酚类化合物为研究对象，重点开展新型复合功能树脂的开发、吸附行为规律及机理探索等研究，为新型吸附材料的设计制备及含酚废水的高效资源化处理提供理论指导。
设计制备了新型复合功能树脂。通过将系列含氮/氧的官能团引入树脂骨架，实现化学官能团的修饰，其中，含氧体系中材料的吸附容量与酚羟基的负载量呈正相关，St-DVB-O3对对苯二酚的吸附容量最高，达到21.54mg/g；含氮体系中材料的吸附容量与多胺的种类相关，St-DVB-N2吸附容量最高，达到55.35mg/g，化学官能团的引入提高了树脂的吸附容量。后交联过程实现了物理孔道的构效匹配，最优的反应体系为硝基苯/氯化铝催化体系，延长反应时间、提升反应温度能够有效促进傅克反应进行，显著提高了树脂对酚类化合物的吸附容量，经物理结构调节后优选树脂St-DVB-NB-5，吸附容量达到79.02mg/g。进一步通过创新硝化体系，在树脂骨架上开发新的活性位点，设计制备新型复合功能树脂，其中，St-DVB-NB-AC2O的吸附性能最优，吸附容量达到92.38mg/g，比前体树脂St-DVB-NB-5提高了31.42%。
系统研究了吸附行为规律。St-DVB-NB-AC2O的吸附容量达到了商业材料（NDA150、XAD4等）的1.51-8.18倍。吸附容量随着溶液pH值增加而降低，变化趋势与酚类化合物的解离曲线吻合。运用Langmuir模型和Freundlich模型预测和模拟了酚类化合物的吸附行为，n值大于1，说明吸附过程为优惠吸附，反映吸附亲和力的常数Kf和吸附性能强弱的常数b，随温度的升高而降低。分配系数Kd值与吸附容量顺序相吻合，存在St-DVB-NB-AC2O＞St-DVB-NB-5＞NDA150的顺序。热力学参数ΔH0＜0、ΔS0＜0、ΔG0＜0，证明了吸附过程属于放热、熵减小的自发进行过程。吸附过程在180min以内基本达到平衡，准一级动力学方程能够较好的拟合动力学过程，St-DVB-NB-AC2O的吸附平衡时间比前体树脂St-DVB-NB-5缩短50%以上。动态吸附过程中St-DVB-NB-AC2O在27BV时达到了吸附穿透点，处理能力比同类型商业树脂增加90%以上，脱附效率达到95%以上，具有良好的应用前景。
总结了共存因子胁迫规律。三类树脂对酚类化合物的吸附行为趋势不同，对于对硝基酚和对羟基苯甲酸吸附容量趋势为St-DVB-amine＞St-DVB-Al＞St-DVB-nitro，对于对苯二酚则呈现出St-DVB-nitro＞St-DVB-amine＞St-DVB-Al的趋势；酸的存在对酚类化合物的吸附具有明显的影响，不同的酸共存体系中存在“酸促进”和“酸抑制”两个阶段，但促进效率以盐酸体系最高，乙酸次之，乳酸最低，对于对苯二酚，最优吸附体系为St-DVB-nitro树脂/盐酸体系，促进阈值为0-10g/L，最大促进率为143.41%；不同无机盐体系的吸附趋势不同，对苯二酚最优吸附体系为St-DVB-nitro树脂/氯化钾体系，吸附容量最高达到153.03mg/g，促进阈值为0-120g/L，促进效率达到105.92%。复合功能树脂在共存体系中表现出更加优异的吸附性能。
探索了吸附作用力类型及构效关系。复合功能树脂与酚类化合物之间存在π-π共轭作用、尺寸匹配效应、疏水作用、氢键作用及酸碱作用，几种作用力的综合效应实现了复合功能树脂高效吸附酚类化合物的目的。利用前线轨道理论和密度泛函理论计算吸附过程∣△E∣，合理解释了吸附量大、吸附速率快的根本原因是综合作用力的强弱。KCl等无机盐对溶液中的酚类化合物产生盐析作用而表现为促进效应，乳酸等有机酸占据了复合功能树脂的吸附位点而表现为抑制效应，对苯二酚与对硝基酚以过程竞争的形式争夺吸附位点。