共价有机框架（covalent organic frameworks,COFs）作为一类新型的晶态有机多孔材料,是由有机构筑基元通过共价键连接成具有周期性骨架和有序孔的扩展结构。由于其良好的结晶性和结构稳定性、高的比表面积和孔隙率、多样的骨架拓扑结构和易修饰的孔道体系,该材料在气体吸附与分离、能量存储、光电子、催化等多个领域具有广泛的应用前景。在过去的十几年里,具有AA堆积的二维（2D）框架材料因其丰富的合成体系而被大量报道,三维（3D）COFs也因具有更高的比表面积和独特的孔隙结构受到越来越多的关注。科学家们在这些材料的合成方面做了大量的研究,因此COFs的合成方法和技术已经日渐成熟。然而COFs作为一种先进的功能材料设计平台,其功能化至今仍有很大空间未被探索,特别是关于刺激响应型COFs的报道更是少之又少。刺激响应材料是指在光、温度、pH、压力、湿度、溶剂、电场、磁场等外部刺激下产生灵活适应性反应的材料。近年来,这些材料在油水分离、生物传感、药物缓释、“智能窗口”等方面有着广泛的应用,受到科学家们的广泛关注。由于COF材料具有明确的结构、有序的孔道,并可预先设计和调节的特点,这有利于实现刺激响应材料对结构的精准、可逆控制。因此,制备刺激响应型COFs对于其结构的丰富和应用的拓展具有重要的意义。基于对上述问题的考虑,我们设计合成了三类新型的刺激响应型COF材料,并研究了它们的潜在应用。本论文的研究内容主要分为以下三个部分:（1）通过查阅文献可知,多样的结构单元有助于丰富材料的结构类型,且官能团的特异性赋予COF材料新的功能,故我们设计合成了新型的腙键类构筑单元,通过多组分自下而上的方法合成了一系列pH响应的三维腙键COFs:JUC-556-[HZ]X（E）。JUC-556-[HZ]X（E）在不同pH值下表现出高的结晶度、良好的化学稳定性和可逆的E/Z异构化。更重要的是,这些功能化的COF材料可作为pH触发旋转开关应用于阿糖胞苷的缓释,并且在智能药物缓释中表现优异,经过五次循环后,它们的药物递送能力没有明显的降低。值得注意的是,JUC-556-[HZ]0.5（E）在pH=4.8时的药物释放率几乎是pH=7.4时的4倍,有效地提高了药物的靶向性,减少药物的副作用。JUC-556-[HZ]X（E）的成功制备不仅为三维功能化COFs的合成提供了新思路,并促进了COF材料在疾病治疗中的潜在应用。（2）偶氮苯衍生物是最常见的光响应结构,通过外界刺激可以有效的控制材料的几何形状和相关的理化性质。由于在同一材料中,同时实现结晶、稳定和功能化是非常具有挑战性的,故将偶氮苯引入到COF骨架中并不是一件容易的事情。故我们从稳定的二维框架入手,采用温和的后修饰功能化法合成了具有光/热响应的JUC-501。具体的合成策略为:首先制备了基于烯醇式-酮式互变异构的COF（JUC-500）,然后对含酰胺的JUC-500进行后修饰偶氮苯官能团,成功的合成了刺激响应型COF（JUC-501）。得到的JUC-500和JUC-501具有高的结晶度、永久的孔隙率和良好的化学稳定性。通过紫外吸收光谱、固体核磁和氮气吸附等测试,证明了光响应骨架JUC-501具有可逆的刺激响应性能力,并且在紫外光和加热交替处理的过程中实现了对染料污染物MO的可逆捕获和释放。此外,JUC-501在重复使用多次后,仍能保持良好的结构稳定性,这为今后其作为刺激响应型材料在实际生产和生活中的应用奠定了良好基础。（3）在探索光响应的2D COFs的基础上,我们还研究了偶氮苯功能化的三维COFs,因为三维材料具有独特的孔道结构、较高的比表面积和优异的性能。为了使材料的功能化达到最大,我们将设计合成的新型线型配体AZO-CHO与相应的四面体有机单元直接缩合,制备了光响应的偶氮苯修饰的三维COFs（3D-AZO-COFs）。得到的材料具有高的结晶度、良好的化学稳定性以及高效、可逆的光异构化能力。更重要的是,在不同光源的交替处理下,3D-AZO-COFs表现出完全可逆的光响应的比表面积和孔径分布。此外,我们还探索了刺激响应型3D-AZO-COFs对气体分子吸附性能的影响。在紫外光下,新鲜样品对CO2和H2的吸附量增加,表现出显著的光响应的吸附效应,而且气体的吸附性能会随着外界刺激的改变而进行多次的可逆循环。本研究不仅丰富了三维COFs的功能开发,还促进了其在智能吸附剂和逻辑门等方面的潜在应用。