本文采用光谱方法研究了磷钨酸(PW₁₂)/环氧体系的阳离子开环聚合和光致变色行为。在阳离子开环聚合中,采用近红外（FT-NIR）光谱原位跟踪PW₁₂/环氧/四氢呋喃（THF）的共聚过程以及PW₁₂/环氧的均聚过程,结合流变测试（ARES）、示差扫描量热（DSC）和热失重分析（TGA）,探讨了PW₁₂引发环醚单体阳离子开环聚合体系的聚合反应行为和普适性机理。在光致变色中,采用中红外（FT-MIR）光谱和紫外-可见光（UV-Vis）光谱探讨了PW₁₂/聚乙二醇（PEG）的光致变色机理,基于对变色机理的理解,采用UV-Vis光谱研究了PW₁₂/PEG/环氧热固性体系的变色现象,探讨了环氧结构、实验温度对热固性体系光致变色寿命的影响。PW₁₂/环氧/THF共聚体系的NIR光谱跟踪结果显示,聚合过程中环氧基团保持匀速消耗,直到反应末期（转化率＞95%）,反应速率才逐渐下降。为了解释环氧聚合这一少见的线性特征,进一步通过二阶导峰归属、差谱、分峰拟合和二维相关技术,结合流变对体系的凝胶分析以及DSC、TGA的热学表征,提出了体系的聚合机理。结果显示:体系中PW₁₂作为高活性阳离子引发剂,赋予了体系活性聚合的特征,环氧基团的反应倾向于一个活性控制的热力学开环过程,THF的反应则是一个扩散控制的动力学过程。体系中的聚合链增长中心在THF的开环引导下不断与环氧基团反应,使环氧的反应速率稳定,只是在反应最后阶段,体系的玻璃化冻结了链段运动,环氧基团消耗才变慢。PW₁₂/环氧均聚体系的NIR跟踪显示了相似的结果,带柔性链段的环氧在均聚中同样表现为匀速消耗,但是带刚性链段的环氧的消耗速率则随着反应逐渐减小。结合DSC,对不同结构环氧的分析表明:共聚体系的聚合机理在环醚的阳离子开环共聚中具有普适性。单体的反应速率取决于分子上反应基团自身的扩散能力以及与非反应部分的亲核能力的对比,如活性低的THF的反应速率取决于自身的扩散能力,因此受体系的刚柔性影响显著。在光致变色研究中,PW₁₂/PEG体系的变色机理研究显示:杂多蓝在490 nm附近的吸收谱带对应于W⁵⁺上d电子的d-d跃迁,同时,由于该d电子是离域的,它在不同WO₆八面体间的转移产生了740 nm附近的W⁵⁺-O-W⁶⁺价态间电荷转移（IVCT）吸收。进一步研究PW₁₂/PEG/环氧热固性光致变色材料的褪色行为,结果表明,褪色速率随着体系的链段柔性增大而增大,随着温度升高而增大。本文希望通过这些工作能进一步拓展多酸在聚合物中的应用,特别是在热固性树脂中的应用,以期获得高性能的功能化复合物。