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卟啉衍生物、苝酰亚胺等大环配合物因其大的π共轭结构具有优异的光学和电学性质,在分子器件领域广泛应用。由于大环共轭配合物优异的半导体性质、良好的化学稳定性和易于调节的性质使其具有更加优秀的表现。在众多的研究方向中,气体传感器及其气敏性能一直是研究的热点。本文主要进行了以下几个方面的研究:1.基于三维协同的rGO/Eu（TPyP）（Pc）杂化气凝胶的制备及室温下抗湿性NO2气体传感器的应用在π-π相互作用的驱动下,将三明治型卟啉酞菁金属配合物Eu（TPyP）（Pc）（TPyP=中位-四（4-吡啶基）卟啉;Pc=酞菁）在还原氧化石墨烯（rGO）表面进行原位自组装,形成了三维协同的rGO/Eu（TPyP）（Pc）杂化气凝胶。所得的气凝胶不仅有效地结合了Eu（TPyP）（Pc）的气体传感性能和rGO的良好导电性能,而且还表现出显著的协同效应。由于具有良好的性能,在室温下,所制备的气体传感器在室温下对NO2表现出优异的灵敏度和选择性以及低检测限。同时,rGO/Eu（TPyP）（Pc）杂化气凝胶的疏水多孔结构使所制备的传感器具有良好的抗湿性,克服了实际应用中的关键技术问题。所制备的传感器同时具有高性能、低功耗和对环境变化的良好耐受性的特点,有望在实际样品中提供―现场‖和―在线‖测量工具。2.基于非共价自组装的rGO/DF-PDI复合材料的制备及室温下抗湿性三乙胺气体传感器的应用在非共价π-π相互作用的驱动下,N,N-二-正己基-1,6,7,12-四（3,5-二氟-4-氰基苯氧基）-3,4:9,10-四羧酸二酰亚胺（DF-PDI）在还原氧化石墨烯（rGO）上进行自组装,得到复合材料rGO/DF-PDI。rGO/DF-PDI复合材料不仅有效地结合了DF-PDI的气体传感性能和rGO的良好导电性能,而且还表现出p-n结的放大作用和rGO/DF-PDI薄膜的高比表面积。得益于这种显著的协同效应,rGO/DF-PDI基气体传感器在室温下对三乙胺气体具有很高的灵敏度、良好的选择性和低检测限。值得注意的是,rGO的疏水性使所制备的传感器具有出色的抗湿性,解决了实际应用中的关键技术问题。文中介绍的传感器具有高性能、低功耗和对环境变化的良好耐受性的特点,有望为即将到来的物联网提供一个可以在实际系统中在线识别三乙胺的解决方案。3.基于原位生长的COF-366-Fe/GA及电化学检测活细胞释放的一氧化氮的应用将COF-366-Fe/GA通过COF-366-Fe在三维石墨烯气凝胶（GA）上原位生长制备而成,这使得COF-366-Fe/GA具备了COF-366-Fe的高电催化性能及GA的三维多孔结构,从而制备一个可以实时检测的超灵敏NO传感器件。得益于COF-366-Fe/GA的出色协同作用,所制备的生物传感器表现出快速、超灵敏的响应,且检测限低、灵敏度高。此外,在人脐静脉内皮细胞分泌的信使NO释放后,分子信号可以被所制备的器件立即捕获。这些结果表明,具有精确可控活性位和三维多孔结构的COF-366-Fe/GA解决了氮配位电催化剂活性位随机排列的问题,这将为生物标记物在临床诊断中的实时分析提供了有前景的强大平台。