由于芳香烃和链烷烃组成物相近的沸点以及混合物中恒沸组成的存在，芳香烃和链烷烃的分离一直是分离、吸附领域研究的难点和热点之一。传统的分离方法是利用环丁砜、N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰基吗啉等有机溶剂对烃类混合物进行液液萃取和抽提蒸馏。由于这些溶剂的沸点均较高，再生处理时需要以蒸汽的形式从回收器的顶端返回到脱单塔底部，导致了成本的增加和大量能源的消耗。还有一部分溶剂残留在非芳烃相中，这些溶剂的回收需要大量的水洗和能耗。另外，两种分离方法对于质量浓度低于20%的芳香烃均达不到很好的分离效果。近年来，离子液作为有希望替代传统溶剂的一种新的分离溶剂被广泛的研究。然而离子液也存在着粘度高；价格高；有腐蚀性；在湿空气和水中不稳定等诸多问题，难以实现工业化。膜渗透汽化技术是基于混合物各组成在膜中不同的溶解和扩散能力对芳香烃/链烷烃混合物进行分离的一门新兴技术。早期的渗透汽化膜材料，如聚乙烯、聚丙烯等，尽管成膜性好、通量大，但是易于溶胀，选择性欠佳。而芳香族聚氨酯、聚醚酰胺和聚苯并噁唑等膜材料，尽管不易被普通溶剂溶解，获得了较高选择系数，但存在着通量小、操作条件苛刻的缺点。聚苯乙烯材料由于其优良的机械性能、良好的热稳定性和化学稳定性，在色谱、吸附、离子交换树脂以及印记高分子领域被广泛地应用。将改性聚苯乙烯材料用于芳香烃/链烷烃的分离，具有成本低，回收方便，操作简单的优势。与传统的分离技术相比，改性交联聚苯乙烯球分离芳香烃/链烷烃技术以其对芳烃的选择性溶胀为基础，主要利用苯乙烯侧链上的苯环与芳烃之间较强的π-π作用，在聚苯乙烯侧链上引入极性基团，使得芳烃仍然能溶胀于聚苯乙烯中，而链烷烃则不能溶胀于聚苯乙烯，从而提高改性交联聚苯乙烯的芳烃选择性。本论文的主旨是设计和制备可应用于芳香烃/链烷烃分离的改性聚苯乙烯材料。我们制备了几种不同结构和组成的聚苯乙烯材料，并研究了其对多种芳香烃/链烷烃的分离效果。在本论文第一章，我们简要介绍了芳烃/链烷烃分离的主要方法，并介绍了聚合物极性修饰的主要方法。在此基础上，提出了本论文的设计思想及主要内容。在本论文第二章，我们设计合成了磺酰化低分子量的聚苯乙烯，采用核磁、红外、元素分析等测试手段对产物进行了详细的表征。将其用于甲苯/正庚烷溶液萃取，结果发现甲苯分配系数和选择性系数均随磺化比例的增大明显提高。该材料表现出较好的热稳定性，可以重复使用。在本论文的第三章，我们制备了酯基、酰胺基以及砜基修饰的交联聚苯乙烯球。考察了各种影响球粒径的因素以及修饰基团的含量对树脂球溶胀能力和选择性能的影响。发现酰胺基修饰交联聚苯乙烯的溶胀率较大，在43-54%的范围内。后磺化法制备的砜基修饰交联聚苯乙烯球具有较高的选择因子。比较用于改性砜基的三种磺化剂，发现其反应活性为苯磺酰氯〉对甲苯磺酰氯〉甲磺酰氯。对甲苯磺酰氯与苯磺酰氯改性树脂球的选择因子均高于甲基磺酰氯磺化聚苯乙烯球。当甲苯/正庚烷喂料中甲苯含量为的13wt.%时，溶胀率为24%，甲苯的选择因子为3.27。在本论文的第四章，我们通过碳酸钙晶须占位及刻蚀的方法制备了具有微米级通道结构的交联聚苯乙烯球，对磺化后交联聚苯乙烯中硫元素分布情况进行了表征，发现具有通道结构的树脂球砜基分布更均匀。与不具有通道结构的交联聚苯乙烯球相比较，通道结构交联聚苯乙烯球达到饱和溶胀的时间明显缩短。该材料用于苯/正己烷混合物分离，溶胀率31%，分离因子为6.37。