有机高分子絮凝剂是常用的水处理剂,提升其性能有助于提高其水处理效率。在传统制备方法合成的阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）分子中,阳离子单元随机分布,混凝时其为污染物提供的吸附架桥点作用力较弱。为克服这一缺点,提高阳离子单体利用率,并进一步提升CPAM的性能,该论文利用模板聚合形成具有明显阳离子嵌段结构的CPAM,并通过改变模板分子量大小对其阳离子嵌段长度进行调控,合成了具有不同阳离子嵌段长度的有机高分子絮凝剂（P（AM-DAC））。利用分子动力学（MD）预测不同阳离子嵌段长度P（AM-DAC）与高岭土胶体的结合力,从而预测其可能不同的混凝效率;并通过混凝试验,验证不同阳离子嵌段长度P（AM-DAC）对废水中胶体颗粒、刚果红、铬黑-T、甲苯胺蓝的去除效率。此外,在热引发、模板聚合基础上,通过引入支化剂合成了具有嵌段结构的支化有机高分子絮凝剂（PADS）。采用多种表征方法研究其组成、结构,并深入探究其对不同染料废水的混凝去除性能和混凝机理。该论文的主要研究内容和结论如下:（1）在紫外光照射条件下,以丙烯酰胺（AM）和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）为原料、不同分子量的聚丙烯酸钠为阴离子模板、VA-044为引发剂,模板聚合合成了多种具有不同阳离子嵌段长度的P（AM-DAC）絮凝剂。通过红外光谱（FTIR）、核磁共振氢谱（~1H-NMR）表征P（AM-DAC）分子结构。通过差热-热重（TG-DSC）分析P（AM-DAC）热稳定性。结果表明,虽然不同阳离子嵌段长度的P（AM-DAC）具有相同官能团,但不同P（AM-DAC）的阳离子嵌段长度、分子量和热稳定性明显不同。增加阴离子模板的分子量可以增加P（AM-DAC）的阳离子嵌段长度,但模板分子量过大会导致P（AM-DAC）上阳离子嵌段长度显著下降。由模板分子量为10 k Da的聚丙烯酸钠合成的P（AM-DAC）（104:1）具有最长的阳离子嵌段长度和最好的热稳定性,其分子量达到3780.6 k Da。（2）通过MD模拟结果表明,P（AM-DAC）（104:1）由于其较长、较密集的阳离子嵌段结构,其与水体中高岭土胶体颗粒之间的结合能最高;证明两者之间存在较强的相互作用,预期可获得更好的混凝效率。P（AM-DAC）对高岭土模拟废水的絮凝实验证实,P（AM-DAC）（104:1）对胶体颗粒的处理效果最好,其对污染物的去除率、絮体粒径大小和电中和能力分别是其它P（AM-DAC）的1.05-2.46倍、1.34-1.89倍和2.24-9.79倍。在染料废水的混凝试验中,P（AM-DAC）（104:1）也具有最高的去除率和最大的絮体粒径。较长的嵌段长度有利于提高P（AM-DAC）电中和能力和吸附架桥能力。（3）在热引发条件下,以AM和DAC为单体、三羟甲基丙烷（TMP）为支化剂、聚丙烯酸钠为模板,合成了具有嵌段结构的PADS絮凝剂。通过对引发剂用量、支化剂用量、单体配比、反应温度、反应时间的优化,得到PADS的最佳合成条件。在最优合成条件下,PADS10最大分子量为4925.2 k Da,PADS3最大分子量为4040.69 k Da。通过FTIR、~1H-NMR表征发现,PADS是由AM、DAC、TMP共聚而成,PADS中含有羰基（-C=O-）、甲基（-CH3）、亚甲基（-CH2-）、酰胺基（-CO-NH2）等,其具有支化结构和较好的热稳定性。（4）PADS对刚果红、铬黑-T、甲苯胺蓝废水具有较好的混凝处理效果。因PADS10较长的阳离子嵌段结构,其处理效率高于PADS3。PADS10对刚果红染料废水的去除率可达90.16%,对铬黑-T染料废水的去除率可达88.41%,对甲苯胺蓝染料废水的去除率可达80.19%。只加PAC时,PAC与絮体形成的颗粒微小;加入PADS后,PADS的支化结构促使其形成较大絮体。在混凝过程中,PAC主要发挥电中和作用,PADS主要起吸附架桥作用。