共价有机框架（Covalent organic frameworks,简称COFs）是一类新型的晶态有机多孔材料,通过共价键链接而成具有特定性质的框架结构,其独特优势在于高的比表面积、热稳定性高、有序孔道结构以及结构功能设计灵活性等。基于以上特性,目前COFs材料已经广泛应用于存储和分离、催化、光学、传感、生物医药等方面,是一类新兴的“明星”材料。然而,COFs材料和无机晶体材料类似,多呈脆性的晶体粉末或颗粒,因此,尽管这类材料拥有无可比拟的诸多优点,但材料本身存在加工困难、不易器件化的缺点。但目前的研究重点仍集中于新型COFs功能材料的设计合成,关于COFs器件化仍仅限于COFs膜材料的研究,基于COFs材料的三维复合材料还较少报道,这是一块亟待开垦的新领域。Ⅰ.首先制备了四种亚胺键连接的COFs材料,分别是TpPa-1,TpPa-NO₂,NUS-2以及TpTe-1,然后采用冰模板法,将Pd@TpTe-1和壳聚糖在弱酸性水溶液中溶解分散均匀,加上1,4-丁二醇二缩水甘油醚作为交联剂,强搅拌,使体系黏度增大,变成水凝胶。然后将复合水凝胶在冰箱中预先冻结成固体,再将其转移进入冻干机,在超低温（-50℃）真空条件下使水蒸气直接从固体中升华,从而获得低密度、形状可控的复合气凝胶材料。生成的Pd@TpTe-1@壳聚糖复合气凝胶可用于构建高效的连续流经式微反应器,用于室温下CB水溶液的脱氯反应。冷冻干燥法在低温真空条件下干燥处理样品,有效避免了样品氧化、高温分解变质等问题,希望本工作提出的方法可以构建更多新颖有趣的基于COFs的复合材料。Ⅱ.通过在Fe₃O₄纳米颗粒表面生长由卟啉分子参与构筑的二维COFs,从而得到纳米级Fe₃O₄@COFs核壳材料,然后将其作为皮克林乳液的稳定剂以及催化剂,应用于多相界面催化。发现与常规催化反应相比,Fe₃O₄@COFs稳定的皮克林乳液催化体系能够显著提高催化效率,稳定可靠。磁性核壳的设计使得催化剂回收简单,便于循环利用。Ⅲ.制备了一种由酞菁分子参与构筑的“类二氧芑”连接的二维COFs材料,有望在光、电催化中得到应用。