多孔碳材料具有比表面积大、孔隙发达、电导率高、结构稳定等优点,在吸附分离、电化学、催化等领域具有良好的应用前景。聚乙炔由乙炔聚合而得,结构式为H(CH=CH)nH,大量不饱和的共轭双键使其具有极高的化学活性,可通过活化改性制得一系列性能优异的多孔碳材料。但传统制备聚乙炔的催化剂体系复杂且反应条件苛刻,难以宏量制备。因此,开发一条工艺简单,反应条件温和的聚乙炔制备路线,并活化改性制备出一系列性能优异的聚乙炔多孔碳材料,具有重要的研究和现实意义。首先,本文通过分析乙炔聚合反应机理,对聚合条件进行了简化改进。首次以AlC13为催化剂,正辛烷为溶剂一步加热制得聚乙炔。该制备方法简单,反应条件温和,乙炔转化率达100%,有望成为宏量制备聚乙炔的方法。然后,采用活化法和直接碳化法对聚乙炔进行活化,对聚乙炔及其衍生碳材料进行了系统的表征。经KOH高温活化后,聚乙炔碳材料比表面积达2530 m2/g,孔径分布集中,亲水性强,具有潜在的应用价值。接着,通过恒流充放电、循环伏安、交流阻抗和循环寿命测试研究了聚乙炔及其衍生碳材料的电化学性能。在100℃聚合得到的聚乙炔,经KOH高温活化得到的多孔碳材料,具有比电容高(241 F/[email protected] A/g),交流阻抗低,循环稳定性好等优点,是一种潜在的超级电容器电极材料。同时,本文研究了聚乙炔及其衍生碳材料的脱硫性能。经KOH高温活化的聚乙炔碳材料,对模型油的平衡脱硫量达到61 mgS/g,吸附平衡时间短,材料再生容易,循环性能稳定,具有良好的脱硫性能。但其无序的结构和物理吸附性质使其对真油的脱硫表现一般。最后,本文探索了乙炔的氢氯化反应和傅克反应的机理及影响因素,考察了酸性离子液体对乙炔氢氯化的催化效应,以及催化剂、溶剂、取代物对乙炔傅克反应的影响。