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共价有机框架（Covalent Organic Frameworks,COFs）是一类由连接单元和共价连锁单元构成的晶态多孔聚合物。十几年来,由于具有规整而可调节的孔结构、低密度和较大的比表面积等特点,COFs在气体吸附与分离、药物传输、催化、传感和储能等领域一直受到广泛关注。COFs的实际应用在今后很长一段时间会受限于其连锁单元的种类、多环境稳定性和批量生产等。其中构筑新的连锁单元需依赖新的可逆反应和新的拓扑结构,本文将利用咔唑衍生物特殊的几何结构,合成新的C2对称性单体及其二维新拓扑结构COFs,为COFs拓扑结构多样化提供新思路。在本文第二章,首先合成了五个单体,并通过核磁和红外等对它们进行了结构表征。然后探索了基于已合成单体的COFs的合成条件,成功合成了五个亚胺类COFs。以9-（4-氨基苯基）-3,6-咔唑二胺为底物,与2,5-二甲氧基-1,4-苯二甲醛、2,5-二羟基-1,4-苯二甲醛和2,3-二甲氧基-1,4-苯二甲醛反应,分别合成了COF-P1、COF-P2和COF-P3;以1,3,5-苯三甲酰肼为底物,与2,5-二甲氧基-1,4-苯二甲醛和1,3,5-三（对甲酰基苯基）苯反应,分别合成了COF-P4和COF-P5。在本文第三章,通过X射线粉末衍射、傅里叶红外、热重、比表面积测试分析和结构模拟分别对已合成的COFs进行了结构表征。发现COF-P1、COF-P2和COF-P3具有未见文献报道的八元环和四元环相生的二维新拓扑结构,且BET比表面积分别为777.918、199.921和493.718 m2/g。基于IAST模型的CO2/N2的分离实验结果表明,在273 K和气体组成为15:85（模拟烟道气气体组成）时,三个COFs都具有满足CO2分离的较好分离因子（分别为44.93、41.17和44.26）及适于CO2吸附与分离的吸附热。另外,载药测试结果表明三个COFs都具有较好的载药性,其中COF-P1对异硫氰酸罗丹明B载药率较好,为71.71%。测试了COF-P4和COF-P5对所选四种染料的吸附性能,发现二者均对亚甲基蓝的吸附能力较好,2 h的吸附量分别为110.03和92.65 mg/g。