微孔有机聚合物由于具有高比表面积、低骨架密度、良好稳定性和化学可调性等优点，在气体吸附与储存、气体分离、催化和储能等领域显示出良好的应用前景，已引起研究者的广泛关注。本论文以提高微孔有机聚合物的气体吸附与分离、纳滤及催化性能为目标，通过分子设计成功得到了一系列官能化的微孔有机聚合物，表征并测试了它们的性能。具体研究包括以下几个方面:　　1、设计并合成了含四苯甲烷和四苯基硅烷为核的四酰氯，首次利用界面聚合的方法将其与哌嗪反应，制备了微孔聚酰胺材料。交联聚酰胺网络的比表面积为584和488 m2 g-1，在1 bar和273 K下对CO2的吸附量最高达到9.81 wt％，CO2/N2的气体分离选择性达到51。在聚丙烯腈底膜上界面聚合，得到了活性层约100 nm的微孔纳滤复合膜。纳滤膜在0.4 MPa下的水通量达82.8 L m-2 h-1，对氯化钙的截留率为93.3％。该复合膜对不同盐的截留顺序为FeCl3＞CaCl2＞NaCl＞Na2SO4，显示出膜表面为正电荷的特征。　　2、采用基于溶液体系的分子层沉积(MLD)法，在多种基底上沉积了聚酰胺网络。由于单体对均为正四面体结构，保证了沉积的连续性。紫外-可见光谱、椭圆偏振光谱仪和石英微晶天平测试结果显示薄膜的厚度与沉积循环次数呈良好的线性关系。每个循环膜厚为1.6 nm，实现了单分子层面上的调控。随后我们将基底换为水解后的聚丙烯腈底膜，同样方法沉积便得到了纳滤复合膜。MLD膜的分离性能与沉积循环次数及最外层的官能团有关。氨基封端的膜对盐的截留顺序为CaCl2＞Na2SO4＞NaCl，羧基封端的截留顺序为Na2SO4＞CaCl2＞NaCl。其较低的水通量源自沉积时底膜孔隙率的降低，以及光滑而疏水的膜表面。　　3、我们参考酚醛树脂的制备条件，利用刚性的邻苯二酚与对苯二甲醛单体在溶剂热、碱催化条件下缩合得到含邻苯二酚的微孔材料(MOPOH)。该材料的表面积达874 m2 g-1，且具有微介孔分布，这些特点有利于对Pd纳米粒子的固载和分散。由于Pd填充于介孔内，固载后的复合材料(Pd@MOPOH)比表面积降至419 m2 g-1。MOPOH与Pd@MOPOH在1 bar和273 K下对CO2的吸附量分别为13.4和9.2 wt％。接着我们研究了该非均相催化剂催化对硝基苯酚在硼氢化钠下还原为对氨基苯酚的模型反应性能，其动力学速率常数为10.75×10-3 s-1。该催化剂可以通过简单过滤和洗涤来重复使用，且循环5次并未发现催化活性的明显减低。　　4、我们利用多元胺在三氟乙酸中与二甲氧基甲烷生成特勒格碱的反应，制备了一系列含不同特勒格碱官能团含量的交联微孔有机聚合物。这些聚合物的比表面积在105～1575 m2 g-1之间，总孔容积在0.25～1.11 cm3 g-1之间。在1 bar和273 K下，材料对CO2的吸附量最高达17.2 wt％。特勒格碱含量越大，吸附量越大。随后我们将该聚合物作为有机碱催化剂考察其在Morita-Baylis-Hillman(MBH)反应中的应用。它们的催化活性超过了一些均相催化剂。这些催化剂循环使用3次后未发现其反应活性有明显的减低。