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重金属污染处理与防治已经成为人们迫切关注的环境领域。一方面,吸附法由于设备要求低、操作简单,是去除重金属的一种行之有效的方法;另一方面,使用新能源代替矿石燃料能有效地减少矿石燃料开采、加工和使用带来的重金属污染。因此,本文展开了以下研究:(1)合成一种新型多羧基聚苯乙烯树脂,并将其用于对水中的重金属离子的吸附。该树脂比表面积达43.3 m2/g。该树脂可吸附水溶液中的Co2+和Cu2+,对初始浓度为10 mg/L的Co2+和Cu2+水溶液,在2小时达到吸附平衡,平衡时吸附量为0.24 mg/g和0.40 mg/g,去除率分别为2.4%和4.0%。该树脂对Co2+和Cu2+的最大吸附量分别为1.5 mg/g和2.0 mg/g。(2)合成多胺基大环侧链的聚丙烯酸树脂,并将其用于对水中的重金属离子的吸附。BET结果表明树脂比表面积为41.3 m2/g。使用该树脂可吸附水溶液中的Co2+和Cu2+。对初始浓度为10 mg/L的Co2+和Cu2+水溶液,树脂对Co2+和Cu2+的吸附4小时达到吸附平衡,此时吸附量分别为1.40 mg/g和1.60 mg/g,去除率分别为14.0%和16.0%。树脂对Co2+和Cu2+的最大吸附量分别为15.0 mg/g和 17.8 mg/g。(3)基于理论计算,设计和合成一种新型电子受体A-D-A分子:3,6-二([7-(5-溴噻吩-2-基)-1,5,2,4,6,8二硫代特拉唑嗪-3-基]噻吩-2-基)-9-(2-乙基己基)-咔唑。该分子在电荷转移过程中具有较高的电荷分离速度,具有高产率的电子-空穴对和在受体上有较好的电荷转移能力。热力学计算的结果还表明,P3HT上激发态电子的能自发通过交叉相位界面的转移到A-D-A受体。此外,A-D-A化合物的LUMO能级是PCBM高出0.70 eV。因此,由该分子受体和P3HT制成的有机太阳能电池具有很大潜力。