金属有机框架(简称MOFs)作为一类新型多孔材料,基于其新颖的结构和潜在的性质吸引了科学家们的眼球,例如其特有的性质(结构组分可控、孔隙率高和比表面积大等等)已在诸多方面显示出独特的性能,已成为目前新材料领域研究的热点。在本文中,通过常见的溶剂热合成法设计合成了五例MOFs,并进一步利用X-射线单晶衍射,PXRD,红外,元素分析,热重,荧光分析仪、紫外光谱仪、常压吸附等一系列测试手段表征分析了五例MOFs的晶体结构、热稳定性和化学稳定性,并重点探究了其在荧光调控,放射性碘捕获,和气体选择性吸附分离等三个方面展现出独特的性能,主要的研究内容和结果如下:1、利用刚性吡啶-羧酸配体 5-(pyridin-4-y1)isophthalic acid(简称 H2pia)与Pb2+在三种不同的溶剂中构筑了三例Pb-MOFs,[Pb2(pia)2(DMA)]·DMA(1),[Pb2(pia)2(DMF)]·1.5DMF(2),[Pb2(pia)2(DMF)]·NEt3(3),通过晶体结构解析发现化合物1-3是同构的,且具有相同的柱链框架和被双层配体连续包围的一维方形孔道,但是仅仅由于微小的结构差异(例如Pb(Ⅱ)的配位构型、端基配体、溶剂模板以及框架畸变程度)而导致荧光发生了巨大的变化。主要研究了三例MOFs的基础荧光性质以及荧光调控性能,实验结果表明,即使Pb配位的几何构型和Pb…Pb之间相互作用有微小的变化,也会对固态荧光性能产生非常大的影响,在1中产生连续的宽谱带白光发射,在2中产生单相黄光发射,在3中产生不均一双峰白光。2、基于上一章的合成原料,在上述化合物3的合成基础上通过碱调控,致使其结构由稳定的柱链结构转化成了高稳定的簇基结构,[Pb6(μ6-O)2(pia)4].4DMF,由于该框架含有较多的铅元素而且具有较高的化学稳定性和热稳定性,因此主要详细研究了其从水体中捕获放射性碘的性质,实验结果表明,该化合物不仅可以迅速从碘的水溶液中捕获碘,而且可以从浓度低至0.0001 mol/L的碘水中捕获。3、利用三角形刚性羧酸配体[1,1’-biphenyl]-3,4’,5-tricarboxylic acid(简称H3bpt)和Ni2+构筑了一例高孔穴率高稳定的3-12连接拓扑的金属有机框架,主要探究了框架的化学稳定性和热稳定性,并通过一系列吸附测试探究其对N2、CO2、CH4的吸附性能,实验结果表明,该化合物是一种优异的热稳定性和化学稳定性材料,且展示出对CO2/N2和CO2/CH4的分离性能。