随着催化利学和材料科学两大领域的发展，碳纳米材料引起了广泛关注并实现了一系列的突破，进而在能源研究与发展、可持续性发展以及生态环境等领域产生了相当积极的影响。深入探索这些领域中的重大发现，将会带来新的分子结构和材料，并带动理论研究和功能化开拓，将为其应用开发提供强大支撑。　　近些年，科学家根据碳原子杂化的多样性和灵活性（sp3、sp2和sp杂化碳原子），将sp杂化碳原子引入碳材料结构中，设计了一种新的碳同素异形体——石墨炔(Graphyne)。这是一类由sp2和sp杂化碳原子组装而成的新型二维碳材料。平面碳（sp2和sp）的骨架使这一类物质具有高度的p-共轭、平均分布的孔道和可调的电子性能，这使其在电子、光学和机械方面具有强大的应用潜能，引起了广泛的关注　　虽然纳米石墨炔材料在理论计算、材料合成等领域引起了广泛的科学关注，但是有关该类材料的合成、转移、构型设计和功能化等可控方法非常有限，特别是石墨炔类纳米材料的合成一直被认为是具有挑战性的工作。基于以上考虑，本论文涉及的工作通过设计催化剂和调变反应条件，对活性炔烃复分解反应进行优化，通过液相方法制备了一种新型类石墨炔富碳多孔纳米材料(Graphyne-hke Porous Carbon-rich Network，简称GYLPC);在此基础之上，探索了考察GYLPC的吸附和催化性能，阐述了构效关系，为其功能化的拓展提供了一定的实验资料和理论依据。主要研究内容及成果如下:　　1)首次报道了采用活性的炔烃复分解反应合成新型类石墨炔富碳多孔纳米材料GYLPC，具有实现规模化液相制备的潜力;同时基于一系列表征手段，证明这种新型的类石墨炔纳米材料呈现sp2和sp杂化二维平面结构;　　2)实验结果和计算研究表明，GYLPC具有窄孔径分布和高比表面积，其独特的sp2和sp杂化交联结构，导致其对CO2呈现吸附选择性;　　3)通过对GYLPC电子结构性能的探索，证明其属于具有较低还原电位的n型半导体，可作为较强还原型碳材料应用于催化和光电材料;　　4)在前期研究的基础之上，将GYLPC作为一种低还原电位氧化性材料，用于高电位金属纳米粒子化学沉积、分散的还原剂和稳定剂。制备的氧化石墨炔负载金属钯催化剂(Pd/GYLPCO)，在硝基苯还原反应中具有高催化活性，体现在具有反应时间短、转化率高，无需无水无氧条件，且在不同反应底物中应用具有普适性;　　5)制备的GYLPC氧化物(GYLPCO)负载金属钯催化剂(Pd/GYLPCO)，GYLPC的高富电子共轭结构，也有利于Suzuki-Miyaura反应。将Pd/GYLPCO应用于卤代苯与硼酸的偶联反应，显示高催化活性和选择性，无需无水无氧条件，可适用于大范围反应底物。　　此外，我们还合成了一系列既具有独特的光电性质，又适于炔烃复分解聚合反应的单体分子，旨在研究它们在薄膜、单层膜、单分子等不同尺度器件中的性能规律，结合材判表征和器件组装，明确其构效关系，发展其光电应用。同时，探索这些材料在光物理、电子传输等领域的应用前景，为其功能化拓展提供一定的实验资料和理论依据。