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有机膦酸配体构筑的配位聚合物材料具有优越的热稳定性和化学稳定性。但是,由于膦酸基团的螯合配位作用,以此构筑的配位聚合物多为致密结构。文献表明,将其他有机官能团诸如羟基、氨基、羧基等修饰到膦酸配体上有助于形成具有开放骨架结构的配位聚合物。由于唑类配体在连接金属离子时可以形成构型简单、键能很高的配位键,将唑类官能团修饰到有机膦酸配体上形成多官能团配体,进而可构筑稳定的有孔配位聚合物材料。基于这种想法,我们实验室合成了一个三氮唑基团修饰的有机膦酸配体,对三氮唑基苯膦酸(4-(1,2,4-triazol-4-yl)phenylphosphonic acid, H2ptz).本文以H2ptz这种有机膦酸配体合成了20余种配位聚合物结构,并进行了单晶结构解析和相关性能的研究。在本文的第二章,我们探索了异质同晶的金属三氮唑膦酸配位聚合物的合成。选用Mn, Fe, Co, Ni, Cu等顺磁性金属离子,与配体H2ptz在水热反应条件下,合成得到了四组二维层状的金属膦酸盐的异质同晶结构：(1):[M(ptz)H2O](M=Fe(Ⅱ)(Feptz-1), Co(Ⅱ)(Coptz-1), Cu(Ⅱ)(Cuptz-1));(2):[M(Hptz)(μ-C1)]·2H2O (M=Co(Ⅱ)(Coptz-2),Ni(Ⅱ)(Niptz-1));(3):[M5(Hptz)2(ptz)4](M=Mn(Ⅱ)(Mnptz-1), Co(Ⅱ)(Coptz-3));(4):[M3(Hptz)2(ptz)2(4H2O)]-6H2O(M=Fe(Ⅱ)(Feptz-2), Ni(Ⅱ)(Niptz-2))。其中,前两组异质同晶结构中都含有相似的次级结构单元(Second Building Units, SBU)一维金属膦酸链。但是前两组却表现出不同的磁学行为,第一组表现为反铁磁行为,第二组表现为铁磁行为。后两组异质同晶结构中的SBU都为多核金属结构,第三组为金属五核簇结构,第四组为金属三核簇结构,它们在磁学行为上都表现为反铁磁作用。在本文的第三章,我们探索了金属膦酸配位聚合物的转晶行为。在配位聚合物中,导致转晶发生的因素主要包括：热处理、去溶剂化、溶剂交换、离子交换、水热等等。我们通过调控这些因素,成功发现了三组晶体-晶体转换的结构：第一组为骨架中含有不同配位酸根离子的金属镉的膦酸配位聚合物[Cd5(ptz)3(SO4)2(5H2O)]-6H2O (Cdptz-1),[Cd3(ptz)2(Cl)2(4H2O)]·2H2O (Cdptz-2)和[Cd4(ptz)2(SO4)(Cl)(OH)H2O]·H2O (Cdptz-3)三个结构之间的转换；第二组为骨架中含有氯桥的钴的膦酸盐[Co(Hptz)(Cl)]·2H2O (Coptz-2)转晶为骨架中含有配位水的结构[Co(ptz)·H2O](Coptz-1);第三组为镍的零维致密膦酸盐结构[Ni3(Hptz)6-6H2O]·9H2O (Niptz-3)转晶为二维有孔骨架[Ni(Hptz)2]·7H2O (Niptz-4),研究发现Niptz-4表现出良好的热稳定性和化学稳定性,同时还具有很高的CO2吸附能力以及优越的CO2/2分离能力。在本文的第四章,我们探索了有孔配位聚合物材料(Porous Coordination Polymers, PCPs)的磁学性质,以及它们在气体吸附分离和多相催化方面的应用。我们选用金属Co和Ni,与配体H2ptz在水热条件下合成得到了三个具有相同拓扑结构的PCPs,分别为[Ni3(Hptz)3(HPO4)(μ3-O)·3H2O](H3O)·9H2O (Niptz-6)[Ni3(ptz)3(μ3-O)·3H2O]·(2H3O)·10H2O (Niptz-5),[Co4(ptz)3(μ3-O)·3H2O]·9H2O (Coptz-5)。这三个PCPs都表现出良好的水稳定性和酸稳定性,同时还具有较高的C02吸附能力以及很好的C02/N2分离能力。由于孔道中质子水的存在,它们在多相催化苯基环氧乙烷开环反应方面表现出良好的效果。