当下,社会工业化和现代化的飞速发展推动着社会的发展,不断改善着人们的生活方式和生活水平的同时,伴随而来的生态环境问题也变得日趋严重,例如化石能源的过度消耗已经造成大气中CO2浓度不断升高,导致全球变暖,海水酸化;有毒有害化学物质的肆意使用和丢弃严重污染土壤、大气和水环境等,这些环境问题严重影响着人们生活质量和身体健康。面对当下紧迫变化的环境污染问题,传统的污染防控策略已经变得捉襟见肘,例如工业防控CO2排放往往采用液胺化学法吸收,这种方法不仅在脱附中消耗大量能源,同时对设备也会造成腐蚀破坏。因此,开拓新颖的绿色节能,环保低廉的污染防控方法或环境材料具有非常重要的社会和经济意义。微孔有机聚合物是一类具有高比表面积,功能可修饰化,孔隙可控的轻质材料,近年来,在环境领域中不断发挥其优异的材料特性,对开发环保节能,高效低廉的环境材料领域中具有巨大的潜在应用前景。本文从分子结构设计角度出发,将刚性杂环结构作为核心构筑单元,通过温和高效,简单易控的氧化偶联方法制备一系列多功能性的共轭微孔有机聚合物。将二臂结构的刚性杂环苯并噻二唑作为核心单元,并外接咔唑官能团构筑“D-A”结构型分子单元,通过廉价的FeCl3催化发生氧化偶联反应,制备出P-BCPBTZ和P-TCPBTZ材料。两种材料具有优异的耐热性能,5%热失重温度可达到470℃以上,有利于在高温作业的工业中应用。P-BCPBTZ和P-TCPBTZ的比表面积分别为642 m2g-1和1067m2g-1;微孔含量分别为0.021和0.21。在气体吸附方面,P-TCPBTZ对CO2的吸附量可达7.74wt%。“D-A”型分子结构赋予了材料优异的荧光特性,通过对污染物硝基芳烃物的荧光检测的研究,两种材料均可表现出较好的识别能力,可以有效感知低浓度(0.1M)下硝基芳烃物的存在,同时通过与其他芳烃类物质做对比,发现材料对硝基芳烃物具有一定的选择机制。通过上述工作的总结后,对分子结构做优化设计,本文进一步探索和优化材料的孔结构和性能。将三臂结构的刚性杂环三嗪环作为核心单元,扩展结构的空间扭曲度和官能团的进一步丰富。通过氧化偶联反应成功制备出P-TCBPT和P-TBCBPT材料。通过热失重测试,两种材料5%的热失重温度超过300℃,表现出优异的耐热性能。P-TCBPT和P-TBCBPT的比表面积分别为543m2g-1和1720 m2g-1,微孔含量分别为0.142和0.274。通过气体吸脱附测试,P-TCBPT和P-TBCBPT对CO2的吸附量(1bar/273K)可达8.63wt%和10.8wt%。同时P-TBCBPT的吸附热为28.5 kJ mol-1,表现出与CO2分子间的具有良好的相互作用。基于此前的工作,两种材料对于低浓度下(0.1M)的硝基芳烃物荧光检测中表现出肉眼可辨的效果,荧光淬灭率达90%以上。对于硝基芳烃物超低浓度下(0.01M)的荧光检测,材料依旧可以保持较高的识别灵敏度,荧光淬灭率超过50%,同时相对于其他芳烃类物质,材料对硝基芳烃物具有优异的选择性。与前一阶段工作相比,通过分子结构的进一步优化,材料的孔隙结构(比表面积、微孔含量等)及性能(气体吸附量、荧光检测灵敏度等)有了巨大的优化和提升。