多孔芳香骨架材料（PAFs）因制备方法多样及孔道性质易调节等特点,在吸附、分离、催化、光电等领域都具有潜在应用前景,已经吸引了许多科研工作者投身到不同功能型多孔聚合物的研发中。十几年来,包括卟啉、芘、三苯基膦等许多具有独特性质的有机分子片段被引入有机框架中。三芳基甲基类化合物结构丰富、功能多样,包括三芳基甲烷类衍生物、三芳基甲基碳正离子、三芳基甲基碳负离子和三芳基甲基自由基。当前基于三芳基甲基功能单元的多孔有机框架相关报道凤毛麟角,本论文设计并合成了多种三芳基甲基多孔芳香骨架材料,对其结构和性质进行了各项表征。具体工作内容如下:1.三芳基甲基碳正离子盐在有机合成中可用作路易斯酸和氧化剂,但其原子经济性低且回收困难。本课题利用经济高效的Friedel-Crafts反应,设计合成出框架结构主要为三芳基甲醇片段的PAF-200,并进一步酸化合成具有三芳基甲基碳正离子骨架的PAF-201。PAF-201表现出比商用三苯甲基碳正离子四氟硼酸盐更高效的Lewis酸催化性能,并至少可回收循环使用三次。DFT理论计算证实PAF-201有机框架网络具有一定的张力,这是其具有高效路易斯酸催化活性的内在原因。2.尽管PAF-201具有更高Lewis酸催化活性,但其氧化能力比三苯甲基碳正离子四氟硼酸盐弱。在此,本课题选用不同长度的二氯代烷烃为交联剂,三苯基氯甲烷作为底物,编织了从刚性到柔性的三维有机骨架材料。进一步将这些有机骨架转化为基于三苯基碳正离子材料PAF-207BF4-n（n=1,2,3,4）。随着脂肪族交联剂长度的增加,所生成的多孔材料溶解性逐渐增强,并表现出与商用三苯甲基碳正离子四氟硼酸盐相当的路易酸催化和脱氢氧化能力。特别提出的是,该设计策略可作为构建可溶性多孔材料一种通用途径。3.作为一种特殊的三芳基甲基化合物,9-芳基芴已经被用于制备导电、发光和自由基磁性材料。本课题制备了以9-芳基芴和三芳基甲烷为主要结构单元的多孔有机材料,并探究了其作为碱金属离子电池负极材料的性能。其中,PAF-202作为锂离子电池负极,表现出了最优的高可逆容量和电化学稳定性。EPR光谱表征证明这些材料框架上都含有少量自由基。本工作结合实验表征和理论计算,探讨了有机框架材料结构片段、孔结构与自由基对电池性能的影响,发现更多的微孔体积,更高的比表面积及更多自由基对电池负极性能是有益的。特别的是,本研究还发现PAF-202也适用于钠离子电池和钾离子电池的负极材料。这项工作对于今后碱金属离子电池负极材料的设计具有较高的借鉴意义。