二维材料有着独特的平面拓扑结构,能够表现出与其结构相关的光学、电学以及催化方面的性质,有望颠覆人们对传统材料的认知。同时它也是当前乃至未来材料科学研究的一个重大方向。迄今为止,在二维材料的研究报道中,其仍缺少高效的制备方法、明确的构效关系以及新型的应用领域。所以发展新的制备方法、合成高度结晶的二维材料、拓宽二维材料的应用显得至关重要。本文主要在界面上、溶液中构筑了无机、有机两类结晶二维材料,研究了它们的结构及催化和光热转变性质,明确了其催化机理和光热转变原理,并且将其成功地应用于类酶催化及海水淡化等方面。论文主要由以下几部分组成:第一章:本部分概述了二维材料与共晶工程的制备方法、性质及材料应用方面的研究现状,提出了二维材料仍存在合成方法不能满足高结晶度与高效制备并存、缺少多功能型二维材料的问题,明确了采用以金属置换反应改善无机二维材料界面制备方法和利用共晶策略合成新型结晶二维材料的主要研究内容,旨在开发高效合成高度结晶二维材料的方法和应用。第二章:本部分通过把金属置换反应与界面反应相结合设计并合成了平均厚度为3.3 nm边长为1-10μm的正六边形超薄二维碱式碳酸铅纳米片,并且系统地研究了超薄二维碱式碳酸铅纳米片在类酶催化方面的性质。结果表明通过界面合成方法制备的超薄二维纳米薄片存在类酶催化的性质并且由于其大的比较面积和大量的铅活性中心使其催化活性优于市售碱式碳酸铅粉末。第三章:本部分利用给体-受体的相互作用,合成了类二维共晶。平面型给体四硫富瓦烯(TTF)与三棱柱型受体环三聚苯二酰亚胺(Tri-PMDI)发生了明显的电荷转移,形成了具有良好近红外光热转换效率的准二维电荷转移复合体。并在模拟海水淡化实验中,将海水蒸发效率提高到46.2%。第四章:本部分建立了基于π-π相互作用的双组分超分子二维单晶有机骨架。其中三棱柱状的环三聚萘二酰亚胺(Tri-PNDI)和平面的芘组成了二维网络。并且两者也存在着强的电荷转移,其进一步的电学性质有待研究。