多孔材料是一类在自然界中广泛存在且应用广泛的材料,其中氢键有机框架（HOF）材料是多孔材料研究中的热门领域。得益于氢键的强引导性、较高强度以及可逆性,HOF材料拥有十分规整的孔洞结构,这使得HOF材料在气体吸附、生物医药、锂电池电极等领域均有应用,但是由于HOF依托小分子形成氢键来维持结构,单一氢键的较弱键能以及小分子的不稳定性使HOF材料的稳定性不及其他多孔材料,如金属有机框架（MOF）和共价有机框架（COF）。苝酰亚胺（PBI）是一种典型的有机共轭小分子,具有良好的光热稳定性、高荧光效率及电子传输等特性,并且易于进行化学修饰——其苝核区、N位可以被各种基团取代。因此,利用PBI良好的稳定性以及易于化学修饰,使PBI借助氢键来构筑出稳定和多功能的HOF材料。但是PBI分子具有大π平面结构,分子间易形成强烈的π堆积从而难溶于绝大部分溶剂,且不利于苝酰亚胺形成氢键。研究者们通常在分子结构中引入大的增溶基团如长烷基链等来增加溶解性,然而长烷基链会阻碍PBI分子形成长程有序的晶体结构,因此几乎没有基于PBI的HOF材料研究。本论文在苝酰亚胺分子的bay区引入大的取代基抑制分子间的π堆积,同时在分子的N位引入能够形成多重氢键的基团,通过具有较强键能的多重氢键的协同作用诱导分子形成特殊的分子聚集模式并形成稳定的多孔结构,由此得到了基于PBI的HOF材料。该HOF材料结合了PBI高荧光效率和光热稳定的特性,并且能够对气体具有选择性吸附,是一种应用广泛的且稳定的HOF材料。三聚氰胺是一种用途十分广泛的工业原料,氮杂环以及伯氨基赋予它多个氢键位点。在本论文中,首先利用PBI与三聚氰胺反应在两边N位引入二氨基三嗪（DAT）基团,合成了DAT-PBI（Me）-DAT和DAT-PBI（Ph）-DAT两种分子,并通过液相扩散法和缓慢挥发法得到了它们的单晶结构。其中,DAT-PBI（Me）-DAT得到了两种不同的晶型（多种晶型现象）。在这些单晶中,分子间通过多重氢键连接而成,但bay区的取代基大小不同导致二者的氢键连接方式略有差异,同时PBI的氢键连接方式以及bay区取代基导致PBI无法形成多孔结构。在上述工作的基础上,本论文进一步在PBI一边N位引入N-H结构而在另外一边N位引入二氨基三嗪（DAT）基团,合成了具有不对称结构的H-PBI（Me）-DAT和HPBI（Ph）-DAT两种分子,通过改变氢键的连接方式发现PBI构成了HOF结构。通过液相扩散的方法得到了两种PBI分子的单晶,并解析了单晶结构。在单晶结构中,PBI分子通过N-H基团与DAT基团间形成分子间三重氢键,诱导分子形成线型超分子纤维结构,这种分子堆积结构使单晶表现出极强的光学各向异性。这两种PBI在溶液中均表现出高荧光量子效率以及长荧光寿命的特性,特别地,H-PBI（Ph）-DAT的单晶也表现出高荧光量子效率。通过对两种晶体进行孔洞分析,发现它们均有气体孔道,具有HOF材料的特征。进一步对两种PBI的晶体进行热分析并进行真空烘箱加热以除去晶体中的溶液分子,H-PBI（Me）-DAT晶体在除去溶剂后结构坍塌,而H-PBI（Ph）-DAT晶体依旧保持稳定,最终证明H-PBI（Ph）-DAT是一种稳定的HOF材料。进一步在PBI分子两个N位引入具有多个羧酸基团的苯基（BA）,合成了具有对称结构的BA-PBI（Me）-BA以及BA-PBI（Ph）-BA两种PBI分子。通过缓慢挥发法以及液相扩散法得到了这两种PBI的晶体结构。这两种PBI分子均微溶于水,易溶于甲醇并表现出较高的荧光量子产率。BA-PBI（Me）-BA分子通过羧酸基团之间的多重氢键形成多孔结构,可以作为HOF材料;BA-PBI（Ph）-BA通过羧酸基团与相邻分子在三重氢键的诱导下形成分子间的垂直堆叠结构。由此证明,羧酸基团同样有利于PBI构筑HOF材料。总之,本论文通过在PBI的N位引入多重氢键基团并成功得到了PBI的晶体结构,并发现了PBI晶体形成稳定的HOF结构。本论文拓展了HOF材料的种类以及PBI晶体在HOF材料方面的应用,同时也为PBI的HOF结构设计和基于PBI的HOF材料的功能化提供了指导作用。