共价有机框架（Covalent organic frameworks,COFs）是一类通过共价键连接有机单体基元而形成的具有框架型晶态结构的有机多孔聚合物。基于框架化学原理,在合理设计单体结构的基础上,研究人员可以设计制备多种孔结构、孔尺寸及物理/化学微环境不同的COFs,并将其应用于分离、催化、光电等领域。结构设计的多样性及应用的广泛性使得COFs备受研究人员青睐。本论文围绕COFs框架结构的稳定性和多样性开展研究,通过设计制备一系列新型COFs结构,深入探索影响COFs框架稳定性的相关因素,以及实现新结构一维COFs材料的构筑,并对其性质进行研究,为新型COFs材料的设计合成及应用提供一定的参考价值。本论文主要包括以下内容:在第一章中,我们对COFs材料的研究背景及现状进行了总结,主要通过阐述COFs材料目前在拓扑结构、键连方式、合成方法及应用这四个方面的研究进展,较为详细地介绍这类新型的晶态有机多孔材料。在第二章中,我们在确保框架结构一致的前提下,通过对单体结构设计改变侧链基团结构,进而制备侧基分别为氢、甲基和三氟甲基的二维COFs:T-COF-H、T-COF-CH₃、T-COF-CF₃,用于研究侧链结构对COFs化学稳定性的影响,并将其应用于二氧化碳吸附,探究侧链差异所造成的吸附性能的差别,从而研究二氧化碳吸附与侧基结构的构效关系。通过研究我们发现三氟甲基的引入可以提高COFs的在酸性、碱性环境和沸水中的化学稳定性,同时可以提高二氧化碳的吸附性能。在第三章中,我们设计了一种新型的一维COF结构。通过对溶剂条件、反应温度、反应时间等相关参数进行筛选、优化,成功制备得到高结晶性和高比表面积的目标一维COF结构。在此基础上,我们对其暴露在孔外侧的可修饰位点进行了后合成修饰,从而发展了一种对一维COFs后合成修饰的方法,为一维COFs的构筑设计以及结构修饰提供了新思路。