聚咔唑是由咔唑类单体通过化学交联或电化学聚合形成的含氮芳香杂环线性共轭聚合物，具有刚性主链和共轭富电子体系特征。其制备方法包括Friedel-Crafts烷基化交联、电化学聚合等技术，产物孔径分布为1.5-25nm，比表面积最高达1200cm2/g。该材料在二氧化碳吸附捕获、化学催化（如苯甲醛氧化）及分子分离领域展现优异性能，氮原子与共轭结构的协同作用是其功能化的核心基础。

通过Friedel-Crafts烷基化反应制备多孔聚咔唑时，采用多咔唑取代吡啶化合物与二甲氧基甲烷作为交联剂，在甲磺酸催化下形成超交联网络结构。电化学聚合法则采用Pt电极，在0-1.8V电位区间以50mV/s扫描速度将含氮氧自由基的咔唑单体聚合为薄膜材料。两种方法均需控制单体与交联剂摩尔比为特定比例（如100:80-120）以获得最佳孔道结构。

聚咔唑的骨架由咔唑单元通过2,7位或3,6位连接构成线性共轭体系，其中2,7位连接更有利于π-电子离域。氮原子嵌入芳香环形成富电子共轭链，与侧链自由基（如氮氧自由基）协同增强电子传输能力。材料孔径分布呈现微孔介孔多级结构，比表面积达600-1200cm2/g，孔道限域效应显著。

在气体吸附领域，聚咔唑对CO2的吸附量达2.8mmol/g（298K，1bar），氮原子的偶极-四极相互作用是关键吸附机制。催化应用中，侧链氮氧自由基赋予其电催化活性，苯甲醛氧化制备苯甲腈的转化率超过90%且可循环使用10次以上。分子筛分功能体现在孔径选择性吸附硝基芳烃污染物，检测限低至10-7mol/L。

提高交联度可增加材料刚性，将比表面积从600cm2/g提升至1200cm2/g，同时维持孔径分布稳定性。引入吲哚咔唑或三苯胺衍生物作为给体单元，可通过调节分子共平面性增强电荷转移效率。甲磺酸催化体系相比金属催化剂可使CO2吸附容量提高25%，归因于酸性环境促进交联网络形成。