齐聚噻吩衍生物不仅具有良好的环境稳定性，还具有优异的光、电性能,是一种有发展前景的有机功能材料。为了拓展齐聚噻吩衍生物的种类和应用领域，在本文中，作者设计、合成了三个新型齐聚噻吩衍生物，在分别研究了它们的光、电性能基础上，进一步探讨了这些齐聚噻吩衍生物作为有机光伏材料和有机电致变色材料的应用。水溶性共轭聚电解质既有传统共轭聚合物的优异光、电性质，同时又具备水溶性、环境友好的优点。在组装有机光、电器件的过程中，可使用水等对环境友好的溶剂而备受关注。在本文中，作者设计制备了水溶性聚噻吩衍生物，并以此作为有机电致变色器件的电解质，以齐聚噻吩衍生物为电致变色层，考察了器件的电致变色性能。所设计、合成了三个齐聚噻吩衍生物分别是：5,5″′-双氰基-2,2’:5’,2-三噻吩(3T-2CN)、5,5″′-双醛基-2,2′:5′,2″:5″,2″′-四噻吩(4T-2CHO)、5,5″′-双氰基-2,2′:5′,2″:5″,2″′-四噻吩(4T-2CN)；所制备的水溶性聚噻吩衍生物是：3-(3’-磺酸基-丙氧基)-聚噻吩(PTH-n3-SO3H)。通过高效液相色谱、红外光谱、质谱和核磁共振谱和对所合成的齐聚噻吩衍生物的结构进行了确认和表征。通过核磁共振谱和红外光谱对制备的水溶性聚噻吩衍生物的结构进行了确认和表征。齐聚噻吩衍生物和水溶性聚噻吩衍生物结构如下图所示：研究了齐聚噻吩衍生物的光、电性能。利用紫外-可见光谱和循环伏安，测定和计算了各个化合物的光学能隙、HOMO、LUMO能级和电化学能隙；测定了各化合物的荧光光谱，并计算了各个化合物的荧光量子效率。分析了齐聚噻吩衍生物的分子结构与光、电性能间的关系。研究发现，通过在噻吩环上引入不同的取代基团，可改变共轭链的长度，因此可调控齐聚噻吩衍生物的光、电性能。在对其光、电性能的研究基础之上，对其光伏性能和电致变色性能进行了研究。分别用3T-2CN和4T-2CN作为电子给体材料，3,4,9,10-二萘嵌苯四甲酸二酐(PTCDA)为电子受体材料，采用真空蒸镀方法制备了光伏器件，研究了其光伏性能，器件的结构为ITO/3T-2CN/PTCDA/Al和ITO/4T-2CN/PTCDA/Al。利用偏光光学显微镜（POM）和原子力显微镜（AFM）对真空蒸镀的3T-2CN和4T-2CN膜的相态进行观察，观察的结果表明，3T-2CN和4T-2CN具有液晶性，从而使得真空蒸镀的3T-2CN和4T-2CN膜具有好的分子取向性。分子具有好的取向性，有利于载流子的迁移，有可能提高器件的光伏性能。器件的研究结果证实了这一预测，即器件ITO/3T-2CN/PTCDA/Al和ITO/4T-2CN/PTCDA/Al的光伏性均能优于器件ITO/4T/PTCDA/Al。以水溶性聚噻吩衍生物作为电致变色器件的电解质，分别以齐聚噻吩衍生物4T-2CHO和4T-2CN薄膜作为电致变色活性层，组装了有机电致变色器件，研究了其电致变色性能。结果表明：PTH-n3-SO3H可以作为电解质在有机电致变色器件中进行应用。而且发现4T-2CN和4T-2CHO薄膜具有较好的电致变色性能：当进行电化学掺杂和去掺杂时，4T-2CHO膜能发生从黄色到蓝绿色的可逆变化，4T-2CN膜能发生从淡黄色到蓝色的可逆变化。随着国内外汽车工业的不断发展，人们对汽车安全性的要求也越来越高，PVC型抗石击涂料在汽车的安全驾驶方面起着重要的作用。但是，目前汽车用PVC型涂装胶所面临的流挂、滑落等施工方面的问题日益突出，能有效改善流挂、滑落现象显得极为重要和迫切。本论文中，作者对当前汽车用PVC抗石击涂料（UBC）发展所面临的流挂、滑落现象进行了改善性研究。研究结果发现，双氨基硅烷偶联剂Z-6020和乙烯基硅烷偶联剂A-172，对PVC型UBC的滑落性能和流挂性能有显著改善。滑落性能的改善机理为，Z-6020能与汽车电泳漆中的环氧树脂形成化学键和氢键作用，因此能使PVC型UBC较好的附着在电泳板上，从而显著改善滑落性能；流挂性能的改善机理为，Z-6020与PVC产生轻度交联形成聚合物网络，而乙烯基硅烷偶联剂A-172聚合产生的聚硅烷分子链缠绕在PVC网络中，形成半互穿网络结构，即半互穿网络结构。PVC型UBC体系中的无机填料通过硅烷偶联剂的架桥作用，被分散包裹和锁定在互穿网络结构中，因此，通过半互穿网络法改性的PVC型UBC组分间的结合更加牢固，从而显著改善其流挂性能。Z-6020与A-172对PVC型UBC的拉伸强度和剪切强度都有较显著的提高。Z-6020会轻微降低PVC型UBC的断裂伸长率，不过可以通过适当增加增塑剂的办法进行弥补；A-172会使PVC型UBC的断裂伸长率增加。