石墨炔(GDY)是一种富含sp和sp~2两种杂化碳原子的具有一定晶型和少层堆叠结构的新型二维碳材料。作为一种新型的人工合成的二维碳材料,石墨炔具有丰富的碳化学键、独特的电子排布、均匀的孔洞和高度π共轭结构等特征,使其在半导体器件、催化、气体分离、生物医学和储能等领域受到越来越广泛的关注。从材料的问世至今,科研工作者努力致力于开发各种新型的合成聚合手段以及构建各种纳米结构和形貌的石墨炔,并且探究出通过许多种有效的后处理方式以及设计前驱体的方式对其进行有效的掺杂改性。但是,通过简单的方法定向合成出具有理想掺杂结构、独特形貌和性质可调的石墨炔仍然是该领域面临的巨大的科学挑战。本文主要是以石墨炔的合成为基础,通过将官能团以及功能性部分引入到石墨炔前驱体当中,利用石墨炔的合成理念以及液液界面合成方法和固液界面的合成方法,以达到对石墨炔的精准掺杂的目的,从而进一步探究掺杂后的二维聚合物在催化、荧光等领域的性能。实现“从下到上”的精准掺杂理念。其中本论文主要由以下几部分组成:(1)具有明确结构和精确组成的晶态二维腈基-石墨炔(CN-GDY):本文进行了三个强吸电子腈基取代苯环上间隔的三个炔键的结构设计,利用腈基作为经典吸电子基团在不牺牲材料在xy轴规律性和稳定性的条件下进行石墨炔的精准掺杂,并有效地影响电子GDY的电子特性和其他所需的物理或化学性质。通过炔键的Glaser-Hay偶联反应在液液界面上完成高晶态的聚合过程,并验证其结构以及腈基在能带、电子结构上带来的优化成效。(2)基于四苯乙烯单元构筑的高荧光产率的荧光类石墨炔二维材料:本文将具有的独特的聚集诱导发光(AIE)行为的四苯乙烯(TPE)开发合成即具有明确结构,同时使得聚合物能够超薄的大面积的且具有一定晶体状态的荧光薄膜。将四苯乙烯(TPE)、炔键和铜箔表面的Glaser-Hay偶联反应联系起来,将四苯乙烯(TPE)作为二乙炔连接基连接的核心构建单元,构筑具有一定长程有序的晶体结构的四苯乙烯荧光薄膜。并利用扫描电镜、透射电镜、拉曼光谱和荧光光谱等技术对其结构和荧光性能进行有效的验证。(3)运用Langmuir-Blodgett方法制备包含TPE和亚胺键的单层荧光二维薄膜:本文在第三章的基础上对前驱体进一步设计,通过炔基的刚性和共轭性来延长亚胺键到核心TPE分子的分子距离,以达到电荷转移受到抑制,荧光特性得以维持的特性。并运用Langmuir-Blodgett方法在空气-水界面上获得了同时包含TPE和亚胺键的单层荧光二维聚合物。通过尖端增强拉曼光谱法(TERS)进一步分析了获得的单层亚胺连接的化学结构,通过光学显微镜、SEM、TEM、AFM和荧光光谱对2DP薄膜的纳米结构和荧光性质进行了表征。