随着人类社会的日新月异，能源短缺和环境污染已经成为人类健康、生态平衡和社会经济发展面临的最大挑战。当今社会的大部分物质都是通过催化反应而生产的，因此，发展新型的催化材料是实现可持续发展的有效途径。利用可见光进行光催化，绿色又环保，不仅反应效率高，速度快，而且对多种有机污染物降解效果显著。同时在化学工业上，高效的氧化反应催化剂是人们梦寐以求的。因此，制备新型的环境友好、高效的催化剂是具有广泛基础研究价值和应用前景的重要研究课题。本论文中利用简便的化学方法，设计、制备具有一定尺寸和形貌的多孔MOFs手性及非手性材料，并将其应用于环辛烯的选择性催化氧化、电化学催化和镜像选择识别、氧还原反应（ORR）以及生物酶的固定等方面的研究。(1)采用水热法，由次黄嘌呤和Co(OAc)24H2O按照一定的比例最终合成一个3D钴基多孔非手性MOFs，通过单晶X射线衍射确定分子式为([Co3(2-OH)4(I)2]·2H2O， I=次黄嘌呤，化合物1)。进一步结构分析表明3D结构中同时包含了两种类型的1D孔道，尺寸大小分别为11.2×11.2和8.5×8.5。在77K和195K温度下，对1进行N2，CO2气体吸附脱附研究。在1atm下N2，CO2的吸附量分别为237.4和160.4cm3g-1，所获得的吸附曲线为典型的Ⅰ类曲线，由此可证明化合物1为典型的多微孔材料。通过对其磁性方面的探究，化合物1具有罕见的变磁性行为。为进一步探究其在催化方面的性能，将所合成的化合物1作为催化剂，空气作为氧化剂，进行环辛烯的选择性催化氧化实验。最终得出环辛烯的转化率为34.84%，环氧环辛烷的选择性达到了87.71%。由此可见，化合物1在环辛烯的选择性催化氧化方面有很好的催化性能。(2)采用水热法，由手性小分子L/D-酒石酸为手性配体，与4,4’-联吡啶、Co(OAc)24H2O按照一定的比例最终合成了一对纯手性多孔MOFs材料[Co2F2(bpy)2(L-tart)]·7H2O (2)和[Co2F2(bpy)2(D-tart)]·5.5H2O(3)。在77K和195K温度下，对所合成的多孔MOFs材料进行N2，CO2气体吸附脱附研究。在1atm下N2，CO2的吸附量分别为237.4和160.4cm3g-1，所获得的吸附曲线为典型的Ⅰ类曲线，由此可证明所合成的2和3为典型的多微孔材料。另外通过圆二色谱的进一步分析证实，2和3确实为左右手对应的一对对映体。(3)采用水热法，由手性小分子酒石酸的衍生物二苯甲酰-L/D-酒石酸(LL/D-DBTA)为手性源，与4,4’-联吡啶和Co(OAc)24H2O按照一定的比例最终合成了一对纯手性非孔MOFs材料[Cu(H2O)(bpy)(L-DBTA)]·H2O(4)和[Cu(H2O)(bpy)(D-DBTA)]·H2O(5)。结构分析表明4,4’-联吡啶与Cu相互连接形成一条1D链，L-DBTA配体作为二齿配体将相邻的1D链连接在一起形成了一个2D波浪层，其中L-DBTA配体中没配位的苯酰基作为手臂悬挂在2D层的两侧。相邻2D波浪层采用ABAB的方式排列堆积，最终形成3D非孔手性栅栏结构。另外通过圆二色谱的进一步分析证实，4和5确实为左右手对应的一对对映体。(4)采用电化学方法，通过线性伏安和交流阻抗实验进一步探究一对钴基纯手性多孔MOFs材料(2和3)和一对铜基纯手性非孔MOFs材料(4和5)对手性小分子L/D-酒石酸和L/D-苹果酸在选择性识别和电化学催化活性方面的性能研究。由交流阻抗曲线可以看出，L型MOFs材料制得的碳糊电极对L-酒石酸/苹果酸有很明显的镜像选择识别能力，而对D-酒石酸/苹果酸没有识别能力。同样的，D型MOFs材料对D-酒石酸/苹果酸有很明显的镜像选择识别能力，而对L-酒石酸/苹果酸没有识别能力。另外，从线性伏安图可以看出，L型MOFs材料对L-酒石酸/苹果酸的电化学催化活性比对D-酒石酸/苹果酸电化学催化活性强，而同样的D型MOFs材料对D型手性小分子的电化学催化活性要比L型的强。由一系列的电化学实验可以看出，化合物2和3，4和5具有非常好的电化学催化和镜像识别性能，这为MOFs材料在手性方面的应用开辟了新的道路，为手性识别等领域提供了新的思路。(5)采用煅烧方法，由已合成的嘌呤类钴基MOFs材料(化合物1)为原料，成功合成出一种Co3O4@N-C纳米复合材料。通过TEM和HRTEM图可以很清晰的看出所获得的Co3O4@N-C纳米复合材料具有核壳结构，其中Co3O4为核结构(直径大约为15nm)，氮掺杂的石墨烯结构充当外层的壳结构(其厚度大约为5nm)。通过对氧还原催化性能的研究来进一步检验所制备的Co3O4@N-C纳米复合材料的催化活性。循环伏安曲线可看出样品的起峰电位和还原峰电位分别为0.95V，0.80V(与标准氢电极对比)，与商用Pt/C电极很接近(1.03V，0.82V)。另外，通过在旋转圆盘电极不同扫速下测得线性伏安曲线，最终计算出此氧化还原反应的转移电子数为4。通过进一步抗甲醇实验的探究，可以直观的看出Co3O4@N-C纳米复合材料比商用Pt/C电极具有更好的抗甲醇性。(6)由已合成的嘌呤类钴基MOFs材料(化合物1)为原料，在一定条件下与猪胰腺脂肪酶（PPL）成功结合，最终得到MOF-PPL复合物。由于酶的活性位点一般都包裹于其结构的内部，通过与MOFs复合，减少了PPL结构中的α-螺旋，使得包裹在酶内部的活性中心裸露出来，从而进一步增强了酶的活化性能。我们分别在不同温度，不同PH的条件下对MOF-PPL复合物的催化活性进行了探究，最终得到MOF-PPL复合物催化活性最高时的最佳温度为311K，最佳PH为7.0。另外还进行了稳定性测试，结果表明MOF-PPL复合物的稳定性比单纯PPL的稳定性高，并且随着时间的延长其催化活性的降幅不大。实验表明通过将MOF与PPL复合，进一步提高了酶的活性，这为MOFs在生物医学方面的应用开辟了新的道路。