共价有机框架（Covalent Organic Frameworks）,简称COFs,是一类由C、N、H等简单的原子构成的材料,是由有机的构筑单元通过可逆反应形成的具有晶体结构的多孔材料。这类材料因其在结构上很好的特点而在多个领域受到了广泛的关注,这些年COFs材料也俨然成为科学研究的热点内容。COFs材料因其链接方式通常有亚胺型、硼酸酯型等多种类型,构筑单元通常有二、三、四等多种官能度,因此COFs材料具有结构多样性以及较强的可设计性。COFs材料自2005年被首次报道至今,已有较为深入的研究,从一开始的对于新型拓扑结构发现逐步发展为合成新型的功能化构筑单元等工作,但是COFs材料与其具有类似结构特征的多孔材料MOFs（Metal Organic Frameworks）相比,其结构多样性还是有不小的差距。到目前为止关于COFs复合材料的研究还相对较少,这主要是由于这是一类新兴材料、材料的合成条件要求较高等原因所致,因此为拓宽COFs材料的类型,复合材料的制备或许是现阶段这类材料发展的方向。复合材料是指利用技术手段将不同的材料通过组分优化的方法合成的新的材料。通常情况下复合材料不仅能保持各组分的性质,并且通过各组分在合成过程中的互联效应往往会具有单一组分所不具备的性能。基于上述考虑,COFs的复合材料的制备对于增强材料的理化性质及拓宽材料的应用范围是非常有意义的。本文以COFs复合材料的制备为出发点,侧重于合成材料的孔道修饰与应用研究,提出了COFs材料的合成后的孔道修饰以及在碳材料原位进行COFs的合成两种方法,并进行了联吡啶构筑单体合成的COFs材料合成后的孔道修饰及用于二氧化碳吸附的应用研究,以及基于碳材料表面原位生成聚酰亚胺型COFs材料的制备及性能研究。一方面,本文利用5,5’-二氨基-2,2’-联砒啶（Bpy）以及三醛基间苯三酚（Tp）作为原料制备Tp-Bpy COF。然后通过聚乙烯亚胺（PEI）材料对Tp-Bpy COF进行孔道修饰,成功合成复合PEI的PEI@Tp-Bpy COF材料。通过表征发现复合材料具有与COFs类似的理化性质:材料具有很好的结晶性质、较大的比表面积(1223 m²·g^-1-1703 m²·g^-1)以及较高的稳定性。并且基于材料的结构特征,研究了其在二氧化碳吸附方面的应用性能。在273 K、1 bar的条件下Tp-Bpy COF对于吸附二氧化碳气体的数值为70.78 cm³·g^-1,PEI@Tp-Bpy COF对于二氧化碳的吸附值为102.00 cm³·g^-1,相较于Tp-Bpy COF的吸附数值提升量有44.11%。另外在二氧化碳循环吸附性能测试中PEI@Tp-Bpy COF材料在经过5次循环后的二氧化碳吸附能力没有明显损失,并且相较于Tp-Bpy COF材料在工业废气模型中具有更高的二氧化碳/氮气的吸附选择性。另一方面,本文利用均苯四甲酸酐（PMDA）、三（4-氨基苯基）胺（TAPA）以及两种纳米碳材料:C₆₀以及碳纳米管（CNT）为原料,通过在纳米碳材料原位合成COFs的思路制备基于碳材料表面原位生成的聚酰亚胺型共价有机框架材料C₆₀@PMDA-TAPA COF以及CNT@PMDA-TAPA COF。SEM和TEM表征在微观层面向我们展示了C₆₀@PMDA-TAPA COF实现了COFs材料与纳米碳材料C₆₀微观层面的相互掺杂,CNT@PMDA-TAPA COF实现了COFs材料在碳纳米管表面的生长。其他的表征结果也表明PMDA-TAPA COF材料在原位复合碳材料的同时保持了COFs材料的特性进而大大拓宽了这类材料潜在的应用价值。综上,通过上述两种方法合成的复合材料在结构及性质方面保留了COFs材料结构上的优点,同时通过孔道修饰的策略拓宽了其潜在的研究价值及应用领域,为通过孔道修饰合成COFs复合材料提供了思路。