近年来,为保护绿化环境,国家与水处理行业出台了相关政策,从而限制了有毒害及高磷水处理剂的使用。现在,众多企业和学者都将研究重心集中在绿色、易降解环保型水处理剂的开发上。基于此,本论文合成了三种基于氨基酸的无磷、绿色的水处理剂,对其性能进行深入的研究,为新型绿色水处理剂的开发奠定了一定的实验基础与理论依据。具体研究内容如下:1.采用色氨酸（Try）和甘氨酸（Gly）对聚天冬酸（PASP）进行改性合成了荧光示踪聚天冬氨酸衍生物（Gly-Try-PASP）。利用傅里叶红外光谱（FT-IR）、热重分析（TGA）以及荧光分光光度计对其进行了相关表征。采用静态阻垢法、电化学交流阻抗法（EIS）、极化曲线法分别研究了Gly-Try-PASP的阻垢性能及缓蚀性能。通过扫描电子显微镜（SEM）,X-射线衍射（XRD）以及电化学测试结果探讨了Gly-Try-PASP的阻垢及缓蚀机理。结果表明,Gly-Try-PASP具有好的荧光性能、阻垢性能及缓蚀性能,对CaSO₄与CaCO₃的阻垢率分别为99.7%和78.6%,与2 mg/L Zn²⁺复配时缓蚀率为81.7%。机理研究表明,Gly-Try-PASP改变了CaCO₃和CaSO₄的形貌特征与晶形结构且其可吸附在碳钢表面形成一层保护膜抑制腐蚀阳极反应,从而达到阻垢与缓蚀效果。2.以天然色素姜黄素为荧光单体、柠檬酸和天冬氨酸为功能单体,采用无溶剂、无催化剂的环保方法,一步合成了绿色高效的荧光示踪阻垢剂姜黄素-柠檬酸-天冬氨酸聚合物（PCCA）。研究结果表明,PCCA具有良好的热稳定性和优异的荧光性能（荧光强度与浓度的线性相关系数R²为0.9997）;对CaCO₃和CaSO₄具有优异的阻垢效果,阻垢率分别为99.7%和98.8%,且对抑制CaSO₄的生长具有非常好的环境适应性;机理研究表明其对CaSO₄垢的抑制作用为晶格畸变、螯合及分散作用,而对CaCO₃的抑制作用为螯合和分散作用;此外,PCCA是一种混合型缓蚀剂能同时抑制阴极和阳极反应,缓蚀率为84.1%,其在碳钢上的吸附遵循Langmuir吸附模型,吸附力由化学吸附和物理吸附组成。此项研究不仅原料天然绿色、合成工艺简单环保,且PCCA阻垢功效显著、有望实现在线检测功能,这为绿色荧光示踪阻垢剂的开发与生产提供了新思路和可能性。3.利用色氨酸对葡聚糖改性合成了葡聚糖衍生物（Dex-Try）,其有效地抑制了HCl溶液对碳钢的腐蚀。电化学测试结果表明,葡聚糖与色氨酸的摩尔比对Dex-Try的缓蚀性能影响较大,当葡聚糖与色氨酸摩尔比为2:1时,Dex-Try的缓蚀性能最佳。Dex-Try是一种混合型缓蚀剂,当投加浓度为400 mg/L时,缓蚀率为87.1%。Dex-Try在碳钢表面的吸附遵循Langmuir吸附模型,吸附作用力由化学吸附与物理吸附提供。在常温下（25-40°C）,Dex-Try具有稳定的缓蚀性能,但其在40°C时使用范围为50-200 mg/L。本章研究进一步拓宽了葡聚糖的应用范围。