自20世纪中叶发现以来,二茂铁因其独特的三明治结构和优异的氧化还原性受到广泛关注。本文围绕二茂铁合成了一系列二茂铁衍生物,包括含二茂铁的超支化聚合物和二茂铁功能化异双金属配合物,针对所得材料的特性分别开展了其在锂离子电池、环境处理和电催化领域的应用研究。主要内容如下:1、通过二茂铁修饰的二碘代芴和炔基功能化三苯胺的交叉偶联反应,合成了一种含二茂铁侧链修饰的超支化聚合物P-Fc FTEPA,并对其结构、形貌、元素等进行了详细的表征。所得聚合物具有均匀的球形结构,可用于锂离子电池的负极活性材料。在100m A g-1的电流密度下循环充放电200圈依然保持稳定,库仑效率稳定在97%左右,且放电比容量高达755.2 m Ah g-1,表现出了较高的容量性能和良好的循环稳定性。此外,在不同电流密度下进行的充放电循环测试揭示了其良好的倍率性能。2、在P-Fc FTEPA的聚合过程中引入形貌规整的ZIF-67,实现了对超支化聚合物形貌的调控,所得聚合物为介孔中空结构的多面体。球形和多面体的二茂铁聚合物分别用作提供碳源和铁源的前驱体,在N2保护下热解制备了磁性纳米粒子均匀分布的多孔碳材料。通过对碳材料的形貌、元素分布、磁性、比表面积及其孔径分布进行测试,中空多面体结构聚合物（P-Fc FTEPA-H）衍生的碳材料相比于球形聚合物（P-Fc FTEPA）衍生的碳材料,其比表面积从417 m2 g-1提高到了1195 m2g-1。所得碳材料用于水中污染物处理,对重金属Pb（II）离子的饱和吸附量达到了30.5 mg g-1,对有机染料罗丹明B的饱和吸附量也达到了28.14 mg g-1。吸附剂可通过施加磁场富集后回收,极大地降低了分离能耗,在去除水中重金属离子和有机污染物方面展现出了良好的应用前景。3、设计合成了一种二茂铁功能化异双金属配合物（Fc TPy）Pt OAc,将其用作单源前驱体在Ar/H2混合气氛下一锅热解,一步获得了面心四方相（fct）FePt合金纳米颗粒。系统研究了前驱体的结构和FePt纳米颗粒的形貌、元素分布、相态等,所得FePt纳米颗粒用于析氢反应（HER）和氧还原反应（ORR）表现出了高效的催化活性,优于商业Pt/C催化剂的综合性能。另外,这种双金属配合物进一步修饰于中空结构的超支化聚合物P-（Fc TPy）Pt TPA的侧链,并将其用作单源前驱体热解,获得了负载于多孔碳材料中的fct相FePt纳米颗粒,所得纳米材料在ORR中表现出了与商用Pt/C催化剂相当的催化活性,表明金属聚合物前驱体一锅热解制备的FePt纳米颗粒在电催化领域具有良好的潜在应用前景。