随着全球经济的快速发展,环境污染和传统能源危机是目前人类社会面临的主要挑战。作为清洁能源的核能被认为是未来能源结构的重要组成部分,但核能利用中潜在的放射性碘元素对生态环境具有严重威胁,限制了核能的广泛应用,因此,开发高效安全的碘吸附材料对清洁能源的可持续发展具有十分重要的意义。另一方面,为了满足新能源技术发展中对储能器件越来越高的要求,高性能储能器件的开发成为新能源高效利用的关键。其中,超级电容器作为一种具有较高功率密度和较好循环稳定性的新型储能器件,在储能领域发挥着不可替代的作用,研究具备高能量密度的超级电容器电极材料成为当前储能领域关注的焦点。金属有机框架材料（MOFs）因其组成和结构特点,已经在气体吸附和电化学储能领域展现出巨大潜力。其中,铋基金属有机框架（Bi-MOFs）作为近年新型MOFs材料,因其对碘的亲和性以及良好电化学活性,在放射性碘吸附和电化学储能领域具有广阔的发展前景。因此,将新型Bi-MOFs作为碘吸附材料和储能材料,并进行相关实验研究与理论分析,对丰富Bi-MOFs的理论体系及拓展其广泛应用具有重要研究意义。基于此,本论文选取两种具有不同结构特征的Bi-MOFs——NOTT-220和CAU-17作为研究对象,系统研究了NOTT-220的碘吸附性能及吸附机理,并针对CAU-17的衍生碳掺杂Bi2Se3复合材料的储能应用进行了全面探讨。深化了两类新型Bi-MOFs材料在气体吸附及储能领域的相关理论。本论文的具体研究内容如下:（1）采用溶剂热法合成的NOTT-220在75℃下具有高达955 mg·g-1的碘吸附容量,经过三次循环吸附后仍可以保持71.4%的吸附容量,展现出NOTT-220作为碘吸附剂的应用潜力。此外,通过材料表征并结合DFT理论计算,阐明了NOTT-220对碘的吸附机理为化学吸附与物理吸附共同作用,并验证了被吸附碘的存在形式为I2、Bi I3、Bi OI以及聚碘阴离子,同时表明NOTT-220中的-C=O基团对碘具有最高的结合能力。（2）通过溶剂热法制备CAU-17并作为前驱体,通过不同硒化方法和碳化温度的调控,制备并筛选出了具有优异电化学性能的样品Bi2Se3-H-500,用于超级电容器电极材料。在三电极体系中,当电流密度为1.0 A·g-1时,可以提供565.9 C·g-1的比电容。将其组装成对称型全电容并进行电化学测试,在639.9 W·kg-1的功率密度下可以提供39.3Wh·kg-1的能量密度,同时该超级电容器在2.0 A?g-1的电流密度下充放电循环1000次后,容量保持率仍在90.5%,具有较好的循环稳定性。