从金属-有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)材料的诞生到现在的十几年中,MOFs材料得到了前所未有的发展。其结构是由金属离子簇作为节点,通过配位键与有机配体桥连接自组装形成的有机无机晶体材料,因此兼备了有机和无机材料的共同优点。与传统意义上的多孔材料相比,MOFs是一种具有多孔结构的新型晶体材料,是目前发现的具有超大比表面积之一的材料,并且具有孔径大小的可调节性、大孔隙率、拥有高密度且分布均匀的金属活性位点、良好的稳定性、有序性、可修饰性及良好的催化性等特点,基于这些特点使其在气体分离储存、催化及传感等领域有着潜在的应用,因此,根据这些特点与具有快速灵敏优势的电化学相结合制备基于MOFs材料的新型电化学传感器是很有可能的。目前已有很少量基于MOFs材料在电化学传感方面的报道,但是,由于MOFs材料自身的弱导电性和内部活性位点暴露不充分限制了其在电化学传感领域的应用。本文选用了一种较为经典的Co基MOFs(ZIF-9),将具有良好导电性的碳基材料与优良电化学仿生催化特性的杂环化合物卟啉引入其中,致力于解决MOFs的弱导电性和内部活性位点不充分暴露性,同时将其应用到电化学传感器领域,实现了对硝基苯(NB)和葡萄糖(GL)的高灵敏检测,并对制备的复合材料及其电化学行为做了详细的研究。为提高催化材料内部活性位点利用率及MOFs材料在电化学传感领域的进一步应用提供了一定的借鉴意义。本论文主要由以下四部分构成。第一章绪论本章综述了MOFs材料的概念,性质和特点,以及基于MOFs材料的发展现状与发展前景,重点介绍了MOFs材料在传感领域的研究进展。同时,还简单介绍了MOFs的主要制备方法,此外,还简单介绍了碳基材料与卟啉的性质与特点,并总结了卟啉合成的方法及分析了不同方法的优缺点,最后引出本文研究目的、研究意义,研究内容及创新点。第二章5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉(TCPP)及其金属配合物的合成与表征本章中我们通过使用对醛基苯甲酸甲酯在改变部分条件的情况下,通过AdlerLongo方法成功合成了5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉(TCPP)及其金属配合物。实验证明,较使用对羧基苯甲醛为原料的方法提高了产率,降低了分离纯化的难度,并使用核磁共振氢谱,红外光谱,紫外可见吸收光谱对卟啉的结构和性质进行了表征与研究。同时,通过此方法合成金属配位的TCPP作为有机配体为制备双金属卟啉基MOFs材料提供了一定的可行性。第三章MWCNTs@Co-MOFs/GN的制备及电化学性质的研究本章中成功制备了MWCNTs@Co-MOFs/GN的新材料,并用SEM、TEM、EDS、FT-IR等技术对材料进行了表征。结果证明,我们成功的将多壁碳纳米管(MWCNTs)穿插在Co-MOFs材料内部,制备出MWCNTs@Co-MOFs,该方法使Co-MOFs内部的活性位点得到充分的利用,而不是单纯利用Co-MOFs材料的表面活性位点,并且从根本上改变了Co-MOFs材料的导电性。然后将MWCNTs@CoMOFs通过超声的方法负载到石墨烯(GN)上,除了进一步提升Co-MOFs的导电性外,MWCNTs与GN形成的网状结构也有利于电子与离子的传输,从而再次提升了Co-MOFs电催化性能,较好的实现了对硝基苯(NB)的电化学检测。第四章Co-TCPP/MWCNTs@Co-MOFs的制备及电化学性质的研究本章在前一章的研究基础上制备了Co-TCPP/MWCNTs@Co-MOFs的新材料,在MOFs内部穿插MWCNTs提升活性位点利用率的基础上引入金属卟啉材料。将卟啉包裹在MOFs的内部同时也负载到MWCNTs上,利用金属卟啉模拟酶催化作用,制备了新型的非酶电化学传感器,并实现了对葡萄糖(GL)的高灵敏检测。