设计和合成具有新型结构和功能的超分子大环主体一直是超分子化学蓬勃发展的重要推动力。近几十年来,新制备的超分子大环层出不穷,并在材料、化工和医药等领域得到广泛应用。本文的研究工作主要围绕新型大环的合成、衍生及其构建的无孔自适应晶体（Nonporous Adaptive Crystals,简称为“NACs”）材料在吸附分离等方面的应用展开。在第二章中,介绍了一种新型超分子大环主体:萘基螺帽[3]芳烃的设计和合成策略。其合成策略如下:在三氟化硼乙醚的催化下,将片段与反应活性高的甲缩醛以“一锅法”的方式进行聚合反应,从而高效制备萘基螺帽[3]芳烃。由于萘基团的引入,该大环主体溶液能在382 nm处发射荧光,并在固态下依然具有荧光发射。此外,对该分子的衍生化策略做了初步探究:通过对萘片段进行修饰,设计合成了全溴丁基化萘基螺帽[3]芳烃。综上所述,萘基螺帽[3]芳烃具有新颖的结构、多个可后修饰位点以及独特的荧光性质等优势。NACs是一种结构上自适应的晶体有机材料。其在初始晶态时是无孔的,随着客体分子的诱导,晶体内的主体分子堆积方式和排布取向发生转变,从而在晶体中产生内在或外在（分别由大环空腔串连或大环之间的间隙构成）的孔隙,并在分离物理和化学性质相近的化合物等应用方面产生了良好的效果。因此,在接下来的研究中,构建了一种基于萘基螺帽[3]芳烃的NACs材料,并用于吸附分离。丙烯（C3H6）是工业生产中的重要原料,但是目前工业上去除丙烯中丙烷（C3H8）杂质主要是通过低温高压蒸馏的方法,此提纯方式效率低且能耗高。在第三章中,探究了基于萘基螺帽[3]芳烃的NACs对C3H6/C3H8的选择性吸附分离性能。结果表明,萘基螺帽[3]芳烃NACs能吸附C3H6和C3H8（吸附量分别为1.6 mmol/g和1.1 mmol/g）,且优先吸附C3H6,在0.2 bar和308 K条件下对C3H6/C3H8的IAST选择性达到40.5。进一步的机理研究揭示,吸附C3H6和C3H8气体分子后,萘基螺帽[3]芳烃NACs晶体内分子堆积方式发生改变。C3H6与萘基螺帽[3]芳烃的相互作用力更强,使NACs晶体内分子发生堆积重排的驱动力更大,产生更大的通道截面,于是C3H6在萘基螺帽[3]芳烃NACs中的扩散速率更大。因此,针对C3H6/C3H8的吸附选择性不是来源于萘基螺帽[3]芳烃负载C3H6或C3H8后晶体结构的稳定性,而是取决于萘基螺帽[3]芳烃对C3H6和C3H8的吸附动力学差异。萘基螺帽[3]芳烃NACs对C3H6/C3H8的动力学选择性高达61。固定床动态透过实验表明,萘基螺帽[3]芳烃NACs可在常温常压下,通过一次吸附解吸循环实验实现高纯度回收C3H6。此外,萘基螺帽[3]芳烃NACs的多循环再生性能稳定、制备方法简单可控,在工业应用上展现了巨大的潜力。在第四章中,探究了萘基螺帽[3]芳烃NACs对水体中有机/无机污染物的吸附性能。结果表明,萘基螺帽[3]芳烃NACs材料不仅可以实现对低浓度的三苯甲烷类有机染料的选择性吸附,还能够在水中有效地吸附碘分子——其吸附量达到1.5 mol/mol。此外,初步研究了基于萘基螺帽[3]芳烃NACs的人工光捕获体系,为无孔自适应荧光材料在光捕获领域的应用做了初步尝试。