以酶解木质素液化产物树脂(LP树脂)为前驱体，借助微波加热和直接混合法，成功制得了镁改性泡沫炭(Mg/CF)吸附材料，通过红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱等对其结构性能进行了分析表征，并借助静态吸附实验对其水中Cd(Ⅱ)的脱除性能进行了考察。结果表明，负载于CF表面的镁以MgO纳米颗粒的形式集中分布于CF的泡孔孔壁上，MgO的负载并未减少CF的比表面积，但可使其微孔孔容增大。该吸附材料对水中Cd(Ⅱ)表现出优越的脱除性能，与单独使用MgO相比，Mg/CF对Cd(Ⅱ)的理论最大吸附容量可达308.51 mg·g^-1，约为MgO的2.0倍，且平衡吸附时间为720 min，较MgO明显缩短。Mg/CF对Cd(Ⅱ)的去除过程满足准二级动力学方程、Langmuir吸附等温线模型，且去除过程为吸热熵增的自发过程。去除机理研究表明，Mg/CF对Cd(Ⅱ)的去除是以离子交换和沉淀等化学作用为主，并伴有物理吸附的过程。

梯形共轭聚合物(CLPs)因其独特的光电性质而受到广泛关注。绝大多数CLPs是通过溶液方法合成的，但近年来，在超高真空环境中进行的表面原位合成策略逐渐崭露头角，成为CPL合成的新方法。表面原位合成方法能够克服传统溶液合成的限制，如随着聚合度增加而受限的溶解度和结构稳定性，从而实现复杂共轭结构的精确合成。Azulene衍生物是在表面合成非苯型CLPs的有吸引力的前体。与传统的只含六元环的CLPs相比，使用烷基取代的azulene作为前体分子，有望获得具有复杂骨架结构的CLPs，从而调控其电子性质，但目前很少有人探索这种策略。本文报道了3,3'-二溴-2,2’-二甲基-1,1’-联薁(DBMA)在Au(111)表面上的热化学反应。在室温的Au(111)衬底上，我们发现沉积的分子在重构表面的fcc (面心立方堆积)区域形成无定型的聚集体，并在100 ℃以下保持形貌不变。当退火温度高于150 ℃后，DBMA发生脱溴反应并与金原子络合形成具有复杂空间立体结构的2,2’-二甲基-1,1’-联薁有机金属聚合物，并展现出迥异的图像特征。随后在更高温度下退火，有机金属聚合物脱去金属原子并经历碳碳偶联反应。该过程伴随着甲基与相邻薁单元之间的分子内环化反应，形成了含有benzo[a]azulene单元的梯形共轭聚合物。有趣的是，我们发现当一侧甲基参与反应并在聚合物中形成六元环时，会显著地弯折聚合物链，使得另一侧甲基与薁单元之间的距离增加，并抑制预期的环化过程。我们通过键分辨扫描探针显微镜对反应过程中的相关结构进行了研究，发现反应结果与反应中间结构的应力关联紧密。我们的结果表明，烷基取代的azulene前体可应用于非苯型碳纳米结构的表面合成，并有望实现扩展的非苯型二维碳纳米结构。

催组装是用于描述催组剂帮助下的分子组装的新概念，目前还未报道过催组装过程的分子水平表征。本文中，我们利用扫描隧道显微镜(STM)，在辛酸和高序热解石墨之间的液固界面，观察到了1, 3, 5-三(4-羧基苯基)-苯(BTB)亚稳态自组装网格在主客体识别过程中的催组装过程。实验中采用的是低浓度的客体分子酞菁铜(CuPc)，以及晕苯(COR)分子。我们对比了单客体(COR/BTB或CuPc/BTB)体系和多客体(COR & CuPc/BTB)体系中客体分子在主客体组装过程中的不同吸附特征。在多客体分子(COR & CuPc/BTB)体系中，晕苯分子优先填入主体六边形网络中，随着组装的进行逐渐被酞菁铜分子取代。晕苯分子在组装过程中发挥了催组装剂的作用，帮助低浓度酞菁铜完成了其本身无法形成的、大面积的CuPc/BTB共组装。这是首次在分子尺度观察到的完整的催组装过程，有助于指导构建更高复杂度的二维分子组装单层膜。