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微孔有机聚合物由于具有高的比表面积、优异的热稳定性和化学稳定性、低的骨架密度等优势，在气体吸附与储存、分子分离、非均相催化和储能等领域显示出良好的应用前景。但目前大多数微孔有机聚合物主要面临着两个问题:1）不含官能团，因而难以满足某些特定的需求;2）难以加工成膜。本论文以解决这两个问题为目标，通过分子设计成功得到了一系列官能化的微孔有机聚合物，并尝试采用新型的成膜工艺将其加工成膜。具体研究包括以下几个方面: 1、设计合成了分别含有季磷盐、三苯基膦和三苯基氧化膦官能团的聚合物PP-Br、PP-P和PP-PO，比表面积分别为650、1284和1353 m2 g-1，其中PP-Br的比表面积可以通过改变负离子的种类来调节，例如PP-Cl和PP-F的比表面积分别为750和980 m2 g-1。不同官能团的引入赋予了三种聚合物各自独特的性质:由于P=O与CO2分子具有强相互作用，PP-P-O具有高的CO2吸附量（3.70 mmol g-1）;由于PP-Br中含有季磷阳离子，可以用来催化CO2与环氧化物的环加成反应(140℃反应20 h后产率为98％);PP-P可以被固载Pd0纳米粒子，得到聚合物-金属复合物，其催化Suzuki偶联反应时具有高的催化活性（碘代物、溴代物和氯代物参与反应时产率98％以上，氟代物反应时产率64.5％）。 2、含有氮原子的两个微孔有机共聚物系列PP-N-x和PBP-N-x（x为共聚单体中三苯胺的摩尔百分数）分别由三苯胺与1，4-二氯甲基苯或4，4-二氯甲基联苯发生联合的氧化偶联和Friedel-Crafts烷基化反应得到。由于具有高的微孔表面积、微孔体积及含氮的骨架结构，PP-N-25的CO2吸附量高达4.60 mmol g-1。与PP-N-x相比，PBP-N-x具有更高的比表面积和疏水性，可以吸附更多的非极性溶剂。PBP-N-50、PP-N-50分别比PBP-N-25、PP-N-25具有高的孔体积和低的交联度，因而具有更高的液态溶剂吸附能力。 3、从联萘二酐、磺化联萘二酐和四(4-氨基苯基)甲烷出发，合成了一系列新型的微孔聚酰亚胺SMPI-x（x是磺化联萘二酐占二酐总量的摩尔百分数）。非磺化聚酰亚胺SMPI-0的BET比表面积为574 m2 g-1，CO2吸附量为2.53 mmol g-1，而磺化聚合物，即SMPI-10、SMPI-50和SMPI-100，虽然BET比表面积较低(23～112m2 g-1)，但具有高的CO2吸附量(2.82～3.15 mmol g-1)和CO2/N2选择性(32～57)。随着磺化度的增加，聚合物逐渐由憎水性变为亲水性。憎水的SMPI-0和SMPI-10可以吸附大量非极性的苯蒸汽（SMPI-0的吸附量为134.7 wt％，SMPI-10的吸附量为104.7 wt％）和环己烷蒸汽（SMPI-0的吸附量为42.5 wt％，SMPI-10的吸附量为42.8 wt％）;亲水的SMPI-50和SMPI-100可以吸附更多极性的甲醇蒸汽（SMPI-50的吸附量为68.5 wt％，SMPI-50的吸附量为72.2 wt％）。 4、我们从两种含有吡咯官能团的单体出发，通过FeCl3催化下的氧化偶联反应合成了微孔有机聚合物PTNPM和PTNPP。由于具有类似金刚石网络骨架的拓扑结构，PTNPM（1408 m2 g-1）的BET比表面积高于PTNPP(828 m2 g-1)的比表面积。由于具有含N的骨架结构，PTNPM（2.69 mmol g-1）和PTNPP(1.96 mmolg-1)均具有高的CO2吸附量。此外，由于吡咯基团在强酸环境下可以发生自聚合反应，我们通过CF3COOH催化的溶胶-凝胶法合成了新型的微孔聚合物膜。 5、我们由丙烯酸丙烯腈共聚物和含咪唑盐的聚阳离子出发，通过共混膜合成、浸泡稀氨水两步法来合成多孔聚电解质复合物膜。得到的膜具有良好的机械性能，它们的拉伸强度在6.71～23.7 MPa，断裂伸长率在15～59％。在浸泡氨水的过程中，膜逐渐发生溶胀，聚阴离子中的-COOH在NH3·H2O的作用下去质子化变为-COO-，并与邻近的咪唑阳离子发生离子交联，产生多孔结构。膜表面Zeta电势显示膜在中性条件下是带负电的。膜对无机盐具有中等强度的截留，截留按照Na2SO4＞ NaCl＞ MgCl2的顺序依次减小，膜对有机燃料甲基橙的截留高达99.9％。