水溶性聚噻吩衍生物是一类重要的有机半导体材料，不仅具有优异的光、电性能，而且还具有优异的生物相容性和可加工性，它们在生物检测领域的应用是近年来功能性有机材料领域研究的热点之一。论文设计并制备了聚[3-(1′-乙氧基-2′-N-甲基咪唑)噻吩]（PEOIMT）及聚[3-(1′-丙氧基-3′-N,N,N-三乙基胺)噻吩]（PPOTAT）两种水溶性聚噻吩衍生物，并通过红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了确认与表征。所制备的这两种聚合物的结构如下图所示：论文利用紫外-可见吸收光谱仪、荧光光谱仪和循环伏安仪，对所制备PEOIMT和PPOTAT的基本光、电参数进行了测定和计算，并对结果进行了分析。紫外-可见吸收光谱的测定结果表明，PEOIMT和PPOTAT具有较宽的紫外-可见吸收波长范围；循环伏安测定的结果表明，PEOIMT和PPOTAT的光学能隙与电化学能隙变化规律是一致的，PEOIMT的能隙比PPOTAT的能隙小。荧光光谱测定的结果表明，PEOIMT和PPOTAT都具有荧光发射性能，可用作有机半导体材料。论文还研究了PEOIMT和PPOTAT在四种不同溶剂下的溶解情况，通过研究其溶液的紫外-可见吸收光谱变化发现，PEOIMT和PPOTAT在水中的溶解能力最强，水是这两种聚合物的良溶剂。同时研究了PEOIMT和PPOTAT水溶液对温度和pH的响应性能，研究结果发现，在不同的温度和pH条件下，PEOIMT和PPOTAT水溶液外观上表现出颜色的变化，且变化是可逆的，推测这是由于温度和pH条件的变化对其聚集态和构象产生了一定的影响而造成的。为实现PEOIMT和PPOTAT对牛血清白蛋白（BSA）的检测，论文利用紫外-可见吸收光谱仪和荧光光谱仪研究了PEOIMT和PPOTAT与BSA的相互作用。研究结果发现，PEOIMT和PPOTAT不仅能与BSA发生相互作用，同时PEOIMT和PPOTAT能对BSA进行检测。随着传统的溴系、磷系等阻燃剂在应用中出现的环保、安全等问题日益被关注，研发无卤、低毒、抑烟、高效的新型阻燃剂成为阻燃剂领域发展的必然选择，芳基硼酸衍生物因具有良好的环境稳定性、低毒、不易潮解、可长期保存等优点，在药物合成、生物、医学等领域已有广泛应用。为了拓展芳基硼酸衍生物在阻燃领域中的应用，本论文设计合成了一种芳基硼酸衍生物，三（4,4’,4"-三硼酸-苯基）胺（3BzN-3B），通过红外光谱（IR）和质谱（MS）对目标化合物结构进行了确认与表征，其分子结构如下图所示：通过热重分析（TG）和差示扫描量热分析（DSC）研究了3BzN-3B的热稳定性，结果表明3BzN-3B的残炭率高达49.1%，其较好的成炭性有利于其用作阻燃剂。本论文选取了被广泛应用，但极限氧指数较低而存在巨大火灾隐患的环氧树脂(EP)作为被阻燃基材，研究了3BzN-3B作为阻燃剂在EP中的应用。热重分析和极限氧指数的研究结果表明，随着3BzN-3B含量的增加，环氧树脂的残炭率、极限氧指数（LOI）均得到提高。当3BzN-3B添加量为30%时，环氧树脂的LOI达到30%。垂直燃烧的测定结果表明，随着3BzN-3B添加量的增多，环氧树脂的UL94级别得到提高，当添加30%3BzN-3B时，样品可以达到UL94V-1级别。锥形量热仪的研究结果表明，将1%含量的3BzN-3B添加到环氧树脂中后，体系的热释放速率（HRR）和生烟速率（SPR）随燃烧时间先增加后降低。在燃烧结束时，热释放总量（THR）和生烟总量（TSP）均降低，表明3BzN-3B能够阻燃环氧树脂。通过对扫描电镜进行分析，结果表明，与未添加3BzN-3B的环氧树脂的残留炭层相比，添加了3BzN-3B的环氧树脂燃烧后残留炭层厚度比较厚，炭层表面裂纹和破损较少，且内部结构更加致密。因此，3BzN-3B的添加使体系形成的炭层更加坚固。根据极限氧指数、垂直燃烧试验、锥形量热、扫描电镜的测试结果进行推断，3BzN-3B对EP的阻燃机理可能为凝聚相阻燃，即3BzN-3B可在燃烧过程中形成一层B-O-C复杂炭层结构，3BzN-3B可有效促进EP的成炭，炭层形成后具有隔绝外部氧气、防止内部产生的可燃性性气体逸出以及阻止表面热量传递到基材内部等作用，既可以减缓基材的持续燃烧，又可以降低基材表面的燃烧温度。由此可以说明，3BzN-3B对EP可以起到较好的阻燃效果，3BzN-3B是一种有效的有机硼系阻燃剂。