重金属离子污染问题成为全世界面临的重要环境问题之一。重金属离子严重威胁着人类健康,它能引起肺气肿、精神系统紊乱、肾脏损害、高血压、甚至癌症。目前,用于治理污水中的重金属离子的主要方法包括:吸附、膜分离、沉淀和离子交换法等。其中,吸附法由于成本相对较低、高效、操作简便以及设计灵活等特点被认为是去除重金属离子的一种有效方法。有机多孔材料由于具有高的比表面积、高的孔隙率和良好的稳定性等特点,被广泛用作吸附材料。配体中的氮原子含有孤对电子,多孔材料中增加氮原子能够增加大量的吸附位点,在去除重金属离子方面具有显著的优势。三聚氯氰具有三嗪环结构,为制备富氮有机多孔材料奠定了良好的基础。本论文以三聚氯氰为母体制备五种新型有机多孔材料,并对材料的结构进行了一系列表征,对材料的吸附性质进行了研究。主要研究内容如下:(一)有机多孔聚合物的制备及其表征。以三聚氯氰为原料,分别与双酚A、双酚AF、对苯二酚、1,5-二羟基萘以及双酚S反应制备了五种新型富氮有机多孔聚合物POF-1、POF-2、POF-3、POF-4和POF-5。通过使用FT-IR、元素分析、热稳定分析、扫描电镜、XRD和BET等手段对材料的结构及形貌特征进行表征。(二)有机多孔聚合物对重金属离子吸附性能。研究了溶液pH值、初始重金属离子浓度、吸附时间对五种多孔吸附剂对五种重金属离子Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)吸附性能的影响。多孔材料对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附能力大于Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)和Cr(Ⅲ),吸附平衡时间大约60分钟。(三)有机多孔聚合物对重金属离子吸附机理的理论研究。量化计算模拟五种多孔材料对重金属离子的吸附机理。计算了多孔材料对Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)的吸附过程中的电子转移以及吸附能的大小。结果表明:聚合物上的氮原子对重金属离子的吸附起主要作用,且重金属离子的吸附是一个自发的过程。(四)酚氰污水中硫氰酸铵资源化技术研究。通过硫氰酸铵异构化为硫脲的理论研究,实现硫氰酸铵资源化。提出氨作为催化剂能够降低异构化温度提高异构化反应中硫脲的产率。氨催化条件下异构化反应温度在80℃时产率达到了 45.3%,并且异构化反应的活化能降低54.71 kJ/mol。