本论文围绕电子给受体系这一主题，对基于苝四甲酰二亚胺的非共价、共价体系的合成及性质开展了以下几个方面的研究工作： 1.合成了含有二酰胺基吡啶单元的[60]富勒烯衍生物，和一种含有酰亚胺基团的苝四甲酰二亚胺。利用二酰胺基吡啶单元和酰亚胺单元的三点氢键作用以及C60和苝骨架的π-π堆积作用，构建了一种新型的苝-C60氢键自组装超分子体系并对其形态进行了研究，TEM图像说明，该体系形成了直径在30-80nm范围内的纳米粒子。 2.将二酰胺基吡啶单元引入苝四甲酰二亚胺的BayRegion处，合成了一种新型的苝四甲酰二亚胺衍生物。同样利用二酰胺基吡啶单元和酰亚胺单元的氢键作用以及苝骨架的π-π堆积作用，构建了苝四甲酰二亚胺衍生物之间的氢键自组装超分子体系，SEM研究说明，该体系可以组装成一种纤维状纳米结构，而且，在不同的有机溶剂中，这种纳米纤维的长短粗细也不同。在三氯甲烷中该体系可以形成一种直径在40-70nm间长度可达几微米的纳米纤维；而在四氯乙烷中该体系形成的纳米纤维则较粗较短，其直径在50-100nm间，长度只有几百纳米。通过改变有机溶剂可以实现其聚集态形貌可控。 3.将苝这一功能基团引入到二脲化合物中，利用相邻分子间脲基团的三中心氢键作用以及苝骨架的π-π堆积作用，构建了一种新型的基于苝的二脲化合物体系。其聚集态结构说明，该体系可以组装成一种棒状的纳米结构。 通过改变氢键单元，分别获得了纳米粒子、纳米纤维以及纳米棒的超分子结构，从而实现了非共价超分子体系聚集态的形貌可控。更为重要的是，这些氢键自组装非共价超分子体系都展示了光电及光电转换性能。我们通过光电响应测试发现，在白光辐照下，这些体系都可产生稳定而又快速的阳极或阴极光电流。这说明，体系中存在分子间和分子内的电荷转移。这些氢键自组装超分子体系对于发展有机太阳能电池材料有着极其重要的研究价值和潜在的应用前景。 4.在苝四甲酰二亚胺的BayRegion处引入两个醛基活性基团，通过Wittig聚合反应，合成了苝四甲酰二亚胺、PPV、TPA共价连接的二元及三元有机聚合物体系。PPV、TPA基团的引入使得聚合物的溶解性有所改善，并显著地淬灭了苝发色团的荧光。我们将这两种共聚物制成单层膜用作光活性层，构建了光伏器件，研究了光伏性质。发现这两种共聚物都在一定程度上改善了光伏器件的性能。而且，苝-PPV二元体系的光伏性质要好于苝-PPV-TPA三元体系，这可能是因为苝-PPV中苝的含量要比苝-PPV-TPA高很多。这两种共聚物的吸收主要是苝发色团，因为PPV或者三苯胺基团在可见光区几乎没有吸收。因而说明了聚合物中苝的含量对于聚合物的光伏性质有着重要的影响。 5.我们合成了含有苝四甲酰二亚胺、C60及锌卟啉的乙炔衍生物，利用铑催化剂的催化作用，分别将其共聚，得到了苝-C60和苝-锌卟啉两种聚乙炔体系。C60及锌卟啉基团的引入都显著地淬灭了苝的荧光。光电响应测试表明，这两种聚乙炔体系都可产生稳定而又快速的阴极光电流。对于苝-C60聚乙炔体系，C60是电子受体，苝是电子给体；而对于苝-锌卟啉聚乙炔体系，苝是电子受体，卟啉是电子给体。在这两种聚乙炔体系中分别存在着从苝到C60以及从卟啉到苝的电荷转移。我们通过扫描电镜重点研究了这两种聚合物的聚集态结构。在氯仿中，苝-C60聚乙炔能够形成直径为10-36nm的纳米粒子，这是因为C60衍生物通过碳笼的π-π堆积作用易于团聚。而苝-锌卟啉聚乙炔在氯仿中可通过添加4，4-二联吡啶(Bipy)得到不同形貌的聚集态结构。特别地是，当该聚乙炔添加2倍当量的Bipy时，能够形成“棉球状”的聚集态结构。这说明利用锌卟啉和二联吡啶的轴向配位作用可以控制聚乙炔体系的聚集态形貌。这对于聚合物膜材料在聚合物太阳能电池领域的发展具有潜在的研究价值。