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传统的均相催化剂反应活性高,但极易造成严重的环境污染。开发新型高效、绿色环保的固体催化材料已经成为全世界科研工作者关注的研究热点。金属有机框架材料（MOFs）和共价有机框架材料（COFs）是两类新兴的多孔有机材料,因其具有比表面积高、孔道规整可调、易修饰、热稳定性高和化学稳定性好等优点,在气体储存与分离、催化、储能、传感以及药物的缓释与传递等方面具有广阔的应用前景。鉴于此,本论文通过对这类多孔有机材料进行后修饰改性,制备了一系列新型功能化多孔固体酸碱催化剂,并将其应用于生物质的催化转化以及有毒气体硫化氢（H2S）的吸附转化中。主要内容如下:（1）金属-有机框架材料（MOFs）中的缺陷能够极大地影响材料的物理化学性质。准确鉴定这些缺陷的局域精细结构,并建立其与催化反应性能之间的构效关系,能为高效催化材料的定向合成与设计提供理论指导。然而因传统表征方法的局限性,UiO-66缺陷的局域结构及其Lewis酸特性的精细表征一直存在着巨大的挑战。我们通过X射线粉末衍射（X-ray diffraction,XRD）、氮气吸脱附（Brunauer-Emmett-Teller,BET）、红外（Fourier transform infrared,FT-IR）、热重（Thermogravimetric,TG）和固体核磁共振（Solid-state nuclear magnetic resonance,ssNMR）等一系列表征手段分析不同温度处理UiO-66产生的缺陷结构。研究发现,ssNMR技术能够清晰地表征出UiO-66在不同温度焙烧处理后产生的缺陷位,吸附三甲基膦（TMP）探针分子后,可以通过31P化学位移分辨出4种不同Lewis酸的强度（-34ppm、-36 ppm、-41 ppm和-50 ppm）和含量。同时通过理论模拟TMP吸附在UiO-66不同缺陷位上的吸附构型以及计算31P化学位移,确定了 4种Lewis酸所对应的缺陷结构。随着焙烧温度的升高,TMP探针分子31P化学位移信号强度逐渐增强,表明焙烧处理后的UiO-66材料中Lewis酸含量明显增加。本研究不仅为MOFs材料缺陷的定性和定量表征提供了一种可靠的研究方法,还深化了人们对缺陷局域精细结构的认知。（2）传统微孔固体酸的酸强度较低,且在反应中的扩散传质性能受限,因而其催化活性通常低于液体酸。为解决固体酸催化剂酸含量低、酸强度弱等问题,我们采用溶剂热合成方法开发了一系列离子液体修饰的UiO-66固体超强酸。该类固体酸不仅比表面积大、孔道规整、结构稳定,而且还具有较高的酸含量（～3.33 mmol/g）和超强的酸强度（31P-TMPO（三甲基膦氧）NMR化学位移为88 ppm）。将其应用于生物柴油的催化反应后发现,因UiO-66固体超强酸独特的物理化学特性,甲醇在其微孔中被限域活化,表现出优异的催化活性,其催化性能甚至优于工业上常用的固体酸（Nafion NR50、Amberlyst-15和SBA-15-SO3H-0.2）和浓硫酸。该研究为具有超强酸性、高酸浓度、高活性和高重复使用性等特性的新型微孔固体酸材料的制备提供了新思路。（3）为了拓展新型固体酸的制备方法,在研究UiO-66基固体酸的酸强度及酸含量对制备生物柴油催化反应性能影响的基础上,本工作利用了溶剂热的合成方法制备了含有2,2’-联吡啶基团的UiO-67-bpy材料。通过后修饰的策略引入磺酸基团,成功制备出三种不同酸浓度的UiO-67-RSO3H-xs固体酸材料,并将其应用到棕榈酸与甲醇的酯化反应,棕榈酸三甘油酯与甲醇的酯交换反应以及葵花籽油与甲醇的酯化反应中。研究表明,在磺酸基团成功修饰到UiO-67-bpy骨架材料后,UiO-67-RSO3H-xs固体酸依然保持较高的比表面积、较大的孔隙率以及良好的热稳定性,同时该材料的催化性能优于传统的树脂类固体酸催化剂（Nafion NR50、Amberlyst-15 和 SBA-15-SO3H-0.2）,且表现出良好的重复利用性。该研究不仅拓展了新型多孔固体酸的制备方法,还为其他多孔固体酸材料的修饰提供了一定的指导。（4）硫化氢（H2S）是一种剧毒、强腐蚀性的工业废气,通常产生于煤炭、石油和天然气的燃烧。选择性催化消除H2S气体对工业生产安全及人类健康具有重要意义。本工作采用离子热合成方法制备了一类具有丰富氮结构的微介孔共价三嗪框架（CTF-1-xs）固体碱材料,并将其应用于有毒气体H2S的捕获及去除。该材料丰富的微介孔孔道和较大的比表面积有利于反应物和产物的分子传输。在空速为12000 mL·g-1·h-1、温度为180℃的条件下H2S的转化率以及硫的选择性皆高达100%。此外,在模拟工业环境下存在CO气体等其他物种的竞争氧化时,其催化活性仍优于商用Fe2O3和g-C3N4等材料。上述研究表明,CTF-1-xs材料不仅对H2S气体捕获具有较高的选择性捕获性能,而且能够有效地将H2S气体选择性催化氧化为单质硫。该研究为H2S气体捕获和催化转化提供了一种高效的非金属催化剂,同时为高活性的氮掺杂碳催化剂制备提供了指导性的建议。