大环化合物，如冠醚、环糊精、杯芳烃等，是有机超分子化学领域的研究核心。近年来，柱芳烃作为新兴的大环合成主体分子由于其特殊的化学结构以及优良的主客体化学性质受到超分子研究者的关注。得益于柱芳烃主体两端酚羟基的存在和易于官能化，大量的柱芳烃衍生物被合成出来并用于不同领域的科学研究。凝胶半导体量子点由于其优越于传统荧光染料的光学性能依旧是纳米领域最为引人注目的研究热点。磁性Fe3O4纳米粒子则因易于固液分离而逐渐被应用于催化、固相分离萃取等领域。本论文中，我们设计合成了一系列柱芳烃衍生物，并将柱芳烃衍生物与上述无机纳米粒子制备复合材料应用于传感、组装与吸附领域。此外，还利用主客体组装对新设计合成的四苯基乙烯桥联柱芳烃的聚集诱导发光(AIE)性质进行了研究。主要研究内容如下：在第一部分工作中，通过优化反应条件，简化实验流程，设计并成功合成了一系列柱芳烃衍生物，并通过1H NMR、13C NMR、MALDI-TOF等手段对化合物进行表征。为后续的研究提供了准备。第二部分工作中，我们以羧基柱[5]芳烃与量子点和Fe3O4磁性纳米粒子复合得到相应的复合材料。通过配体置换成功将柱芳烃修饰在量子点表面以改良其光物理性质，同时实现了其对农药的传感检测；通过化学共价键将柱芳烃与磁性Fe3O4纳米粒子复合并作为吸附剂成功应用于杀虫剂固相分离。第三部分工作中，我们成功合成了一种四苯基乙烯桥联柱芳烃，并且对其在四氢呋喃与水的混合溶液中的AIE性质进行了研究，发现该桥联柱芳烃显示出良好的AIE性质。同时，在氯仿溶液中由于主客体的超分子组装，导致该桥联柱芳烃的荧光显著增强，实现了超分子组装的聚集诱导发光。该体系具有温度刺激响应的效果，在温度感应器领域有巨大的应用前景。