多孔在自然界中是天然存在的,例如,珊瑚、木炭和浮石等具有纳米到厘米大小的空间或孔隙。从物质的组成出发,多孔材料包括无机多孔材料、无机-有机杂化的多孔材料和有机多孔材料。多孔材料由扩展的构架形成,具有大量可接近的内表面、较大的孔容和分子尺度的孔径,其在吸附、催化和分子分离等领域具有良好的应用前景。有机多孔材料是有机构筑基块通过聚合反应形成的一类聚合物型多孔材料。组成和结构特点赋予有机多孔材料稳定性高、质量轻、孔道的尺寸和性质更易调节、比表面积大和可修饰性强等优点。2005年,Yaghi等报道了利用1,4-苯二硼酸自聚脱水反应形成的共价有机骨架COF-1,（COF=covalent organic framework）。此后,关于有机多孔材料的研究进入快速发展阶段。目前,合成有机多孔材料的聚合反应已经有40余种。有机多孔材料在非均相催化、气体吸附和分离、有机物吸附、传感和药物传输等诸多领域展现了良好的性能,是一类具有极大发展前景的多孔材料。有机构筑基块是合成有机多孔材料的基石,一方面构筑基块的构型会决定有机多孔材料的孔道类型;另一方面构筑基块的反应官能团决定利用哪种聚合反应制备有机多孔材料。有机基块的丰富多样性决定了有机多孔材料良好的结构调变性及可修饰性。孔径大小、孔表面、孔容和孔几何构型等会影响有机多孔材料的性能。本论文着重两方面的研究,一是通过调变单体构型,利用V型基块构筑异质孔型有机多孔材料;二是合成具有高比表面积和氟孔道的有机多孔材料。详细介绍如下:一、基于Troger’s base的V型基块构筑异质孔型多孔芳香骨架及其性质研究。设计和合成了一种基于Troger’s base的构筑基块,利用Ni（cod）₂催化的厄尔曼偶联反应合成了PAF-108（PAF=porous aromatic framework）。氮气吸附表明PAF-108同时含有较均匀的微孔和介孔。研究了PAF-108的小分子烷烃以及染料吸附性能。在273 K和1 bar下,PAF-108的CH₄、C₂H₆和C₃H₈吸附量分别是0.98 mmol g^-1、5.03 mmol g^-1和8.10 mmol g^-1;在298 K和1 bar下,PAF-108的CH₄、C₂H₆和C₃H₈吸附量分别是0.65 mmol g^-1、3.86 mmol g^-1和6.21 mmol g^-1。在298 K和100 kPa下,利用理想吸附解决理论（ideal adsorbed solution theory,IAST）计算得到PAF-108的C₃H₈/CH₄、C₂H₆/CH₄和C₃H₈/C₂H₆分离比分别为656、22和5。PAF-108展示了良好的小分子烷烃吸附和分离性能。在水中罗丹明B（RB）、甲基紫（MV）、甲基蓝（MB）和亚甲基蓝（MEB）的吸附研究中,探究了PAF-108的平衡吸附、吸附动力学以及循环利用性能。PAF-108的RB和MV吸附量高达2949 mg g^-1和3343 mg g^-1。特别指出,在RB和MV初始浓度为400 mg L^-1下,PAF-108循环利用5次,其吸附性能几乎没有变化。PAF-108作为吸附剂俘获水中染料类污染物具有良好的潜力;二、氟孔道多孔芳香骨架的合成及其小分子烷烃吸附和分离研究。以4,4’-二氨基八氟联苯和2,4,6-三甲酰基均苯三酚为单体,在无水对甲基苯磺酸的催化下,构筑了氟孔道的PAF-109。相比于以醋酸作为催化剂(BET比表面积为184m² g^-1),以对甲基苯磺酸为催化剂反应更为高效(BET比表面积为718 m² g^-1)。在273 K和298 K下,研究了PAF-109的CH₄、C₂H₆和C₃H₈吸附性能。在273 K和1 bar下,PAF-109的CH₄、C₂H₆和C₃H₈吸附量分别为0.27 mmol g^-1、1.56 mmol g^-1和2.22 mmol g^-1;在298 K和1 bar下,PAF-109的CH₄、C₂H₆和C₃H₈吸附量分别为0.18 mmol g^-1、1.23 mmol g^-1和1.93 mmol g^-1。在298 K和100 kPa下,利用IAST计算得到PAF-109的C₃H₈/CH₄、C₂H₆/CH₄和C₃H₈/C₂H₆分离比分别为556、22和6。PAF-109在小分子烷烃的分离纯化方面具有良好的潜力。