二维共价有机框架(2D COFs)是一类由C、H、N、O、B等轻原子构成，以芳香有机单体分子通过共价键连接所形成的、具有规则孔道结构和较高结晶性的有机多孔材料。亚胺类2D COFs不仅具有二维伸展、全共轭的π电子体系和层间有序的π-π柱状堆积，还具有较高的稳定性;在载流子传输、光电子学应用、电化学能量存储等方面有着重要的潜在应用。为了解决2D COF粉体材料形貌尺寸可控性差、溶液分散性差、不易加工使用、本征导电性差等缺点，可以通过界面诱导调控生长的方法，以制备2D COF单分子层和2D COF薄膜来拓展其应用。本论文基于溶剂热体系和界面合成方法，分别在六方相氮化硼、单层石墨烯、氨基功能化的碳纳米管和氧化硅微球表面制备得到高结晶性、高取向性的亚胺类2D COF薄膜或基于2D COFs的核-壳结构，并通过构建场效应晶体管器件或电极，研究所制备2D COFs的电学性质。研究内容如下:　　（一）COF-366薄膜在六方相氮化硼表面的选择性生长及电子学性质　　将2D COFs应用于电子器件并研究其电子学性质仍有较大挑战。本研究采用溶剂热法，基于有机单体分子在六方相氮化硼(hBN)表面的吸附生长，通过控制单体的浓度，首次在机械剥离得到的hBN表面选择性地构筑了具有全共轭结构的亚胺类2DCOF超薄膜。以四（对氨苯基）卟啉和对苯二甲醛为单体，所构筑的COF-366超薄膜(5-8个分子层)相比于相应的粉体表现出红移的吸收边界和降低的带隙。基于绝缘的hBN表面选择性生长COF-366超薄膜，以hBN/氧化物/掺杂硅为介电层/栅极体系，通过蒸镀金属电极，构筑了首个基于界面原位生长2D COF薄膜的水平场效应晶体管。研究结果表明，COF-366超薄膜表现出p型半导体性质，空穴的横向迁移率可达到0.015 cm-2 V-1 s-1，开关比大于105。该部分工作不仅提出了在绝缘基底表面可控生长2D COF薄膜的方法，而且为2D COF薄膜的载流子传输性质研究及潜在的电子学应用提供了基础。　　（二）基于石墨烯表面取向生长的COFTFPy-PPDA薄膜构建垂直场效应晶体管　　单层石墨烯优异的电学性质与2D COFs的周期性结构相结合为2D COF薄膜的界面生长及电子学应用拓展提供了良好基础。本部分工作以1，3，6，8-四（对甲酰基苯基）-芘(TFPy)与对苯二胺(PPDA)为单体，通过溶剂热法在转移至氧化硅表面的单层石墨烯表面构筑了具有高结晶性、高取向性的COFTFPy-PPDA薄膜。基于COFTFPy-PPDA薄膜与单层石墨烯的异质结结构，通过在COFTFPy-PPDA薄膜表面蒸镀金属电极，构筑出垂直结构的场效应晶体管。研究表明，在较低的调控电压下，COFTFPy-PPDA表现出双极性电荷传输性质。该器件的开关比大于105，电子和空穴传输的电流密度分别可以达到4.1 A cm-2和6.8 A cm-2。COFTFPy-PPDA的双极性电荷传输性质和高电流密度主要得益于石墨烯功函的可调性、石墨烯与COFTFPy-PPDA之间合适的电荷注入势垒。该部分研究将2D COF薄膜的结构特点与基于石墨烯的异质结结构相结合，拓展了COF薄膜在有机电子学中的潜在应用。　　（三）COFTTA-DHTA的模板法合成及电学性质研究　　制备形貌和尺寸可控的2D COFs目前仍面临很大挑战。本部分工作首先以4，4，4"-（1，3，5-三嗪-2，4，6-三取代）三苯胺(TTA)和2，5-二羟基-1，4-二苯甲醛(DHTA)为单体制备了具有高结晶性、结构有序、高化学稳定性的COFTTA-DHTA。在此基础上采用模板合成法，分别以氨基功能化的氧化硅微球(NH2-f-SiO2)和氨基修饰的多壁碳纳米管(NH2-f-MWCNT)为模板，制备得到了NH2-f-SiO2@COFTTA-DHTA核-壳结构、COFTTA-DHTA中空球以及NH2-f-MWCNT@COFTTA-DHTA复合材料。研究结果表明，模板法所制备的COFTTA-DHTA层具有规则的形貌和尺寸，并保留了COFTTA-DHTA的高结晶性、规则孔道和化学稳定性。模板表面修饰的氨基对于得到规则的COF结构具有重要作用。基于碳纳米管的导电性，所制备的NH2-f-M WCNT@COFTTA-DHTA复合材料表现出增强的电化学性质。本部分工作为基于2D COFs的功能化异质结结构的制备提供了重要方法，同时通过对界面的功能化修饰可以调控所制备2D COF材料的形貌和尺寸，为其进一步的性质研究和应用提供了有益思路。