二维高分子指由共价键连接的重复单元在二维平面内组成的片状大分子。由于其独特的二维网络结构,二维高分子材料表现出与一维线形高分子和三维体形高分子所不同的新奇性质,因而在基础研究和技术应用方面都引起了广泛的兴趣。与一维和三维高分子相比,二维高分子的设计和合成具有更大的挑战。多年来研究者们进行了不断的探索,其中拓扑化学固相聚合法被视为比较成功的合成方法。拓扑化学固相聚合法通过将单体分子凝结成单晶或晶态的单分子膜来实现单体分子的规整排列,并随后在这类固态形式中以拓扑化学反应进行单体的原位聚合。通过拓扑化学固相聚合法,研究者们制备出了结构规整的、大面积的以及克级别产量的二维高分子。然而拓扑化学固相聚合法也存在着诸多缺点。例如单体必须在晶态下进行聚合这一先决条件要求单体的分子结构要适于结晶,这导致单体的分子结构和官能度受到限制,在单体分子的设计、合成、结晶等环节上需要花费大量的精力。此外,以晶体为模板难以实现二维高分子产物在形状上的多样化,晶体中的晶畴界限限制了产物的尺寸。上述诸多缺陷都是现有二维高分子合成方法中亟待解决的问题。本文发展了一种以非结晶的方式合成二维高分子的策略,有效地避免了上述问题。通过在固/液界面上的双分子层中原位交联聚合双子单体MA-11-2-11-MA,可以制备单层二维高分子net-poly(MA-11-2-11-MA)。我们证明,在动态的双分子层中双子能够顺利聚合,并且我们结合实验和模拟阐释了在聚合过程中双子单体表现出对聚合反应的自适应性,二维聚合物具有聚合诱导的结构自组织效应。正是双子单体的这种自适应性使得单体双分子层可以在不同尺寸、不同形状的固/液界面上聚合,并且对结构相似的官能化单体间的共聚表现出了良好的兼容性,实现了二维高分子在尺寸、形状和官能基团上的多样化。在以往报导中,二维高分子的合成往往是在较大尺寸的平滑表面上进行的,然而在具有较大表面曲率的纳米粒子表面进行二维聚合反应的例子鲜有报导。当基底的表面曲率增大时,单体的二维组装体结构会受到影响,这可能会影响单体的二维聚合反应。因此,本文探究了在金纳米粒子表面上MA-11-2-11-MA的二维聚合反应,讨论了粒子尺寸、形状、表面电性、配体置换效率对双子单体二维聚合反应的影响,以及交联聚合物壳层对金纳米粒子胶体稳定性的提升。作为合成工作的延伸,本文还探究了双子单体MA-11-2-11-MA在材料表面的二维聚合(共聚)为材料带来的表面修饰效果。交联聚合(共聚)物可以在不同材质的宏观材料表面实现有效的包覆,为材料带来丰富的官能度和抗菌性能。同时,交联聚合(共聚)物也可以作为微观胶体纳米粒子的表面改性材料,为不同材质、不同形状、不同尺寸的胶体粒子带来优异的胶体稳定性、低的生物毒性和官能化的表面。上述结果证明了MA-11-2-11-MA在表面的二维聚合(共聚)反应适用于从宏观到微观的多种材质,是切实有效的表面改性策略。