材料的结构决定其性质,性质决定应用。因此,材料的结构与活性关系研究对于材料的设计和改性尤为重要。共价有机框架材料(Covalent Organic Frameworks,COFs)是一类结构规整的有机多孔材料。多样的有机砌块、规整的框架结构以及长程共轭体系使得COFs材料在气体的吸附与分离、多相催化、能量储存、化学传感以及光电器件等领域具有很广阔的应用前景。尽管这种分子基COFs材料在结构-性能的研究中具有很好的优势,但是关于“COFs材料结构与其光吸收性质以及催化活性之间的关系”还有待研究。本论文主要以材料的“结构-性质-活性”关系为中心,设计合成了一系列具有光学活性的二维COFs材料,并研究了其在荧光化学传感以及光催化方面的应用。本论文的主要内容如下:一、完成了两例含有四苯乙烯单元的二维共价有机框架材料COF-LZU44和COF-LZU45的合成及其光学性能研究。实验结果表明,这两种材料均为二维层状堆积结构,并含有两种大小不同的一维孔道。它们对可见光都有很好的吸收,并可以在光照下催化杂Henry反应。此外,由于双羟基的存在,COF-LZU45能够对Ag+,Zn2+和Cu2+等金属离子进行识别。上述结果表明,虽然COF-LZU44和COF-LZU45的骨架结构类似,但是不同取代基使它们体现出不同的光学活性。二、为了进一步了解苯环上取代基的变化对二维COFs材料的光电性能的影响,作者设计合成了一系列骨架类似、侧链或者内核不同的二维COFs材料并对其结构进行了详细的表征。固体紫外可见吸收光谱表明这些材料均具有很好的可见光吸收性质。通过对比一系列COFs材料的带隙宽度和光催化效果,作者得出了材料的结构与其光活性之间一些关系,从而为设计合成具有光活性的COFs材料提供了一定的理论基础。