在日常生活和高科技应用中非常需要能对化学刺激产生颜色或发光变化的智能材料。而在众多材料当中,金属有机框架材料作为一种新兴的多孔晶态杂化材料因其金属节点、有机配体以及孔道高度可调受到广泛关注。多变的孔道可以设计成具有特定电子特性的结构,能够对特殊的客体通过主客体接触做出反应。将具有特殊物理/化学性质的功能单元引入MOFs框架中是使MOFs多功能化最有效的方法之一。具有缺电子性的4,4’-联吡啶鎓单元容易在不同外界刺激下接受电子而转变为自由基态,并且转变前后其结构不发生明显的几何变化,因此含联吡啶鎓单元的配体广泛用于构筑具有可逆刺激响应性的MOFs。为了拓展联吡啶鎓家族刺激响应性MOFs的结构和性质,获得新的功能和结构-功能关系,本论文利用三吡啶鎓三羧酸两性离子配体2,4,6-三（1-（4-羧基苯甲基）吡啶鎓-4）吡啶([H3tcbpp]3+)、2,4,6-三（1-（4-羧基苯甲基）吡啶鎓-4）苯([H3tcbpph]3+),与金属离子Eu3+、Cd2+、Mn2+、Ni2+、Co2+、Zn2+在溶剂热条件下得到了一系列新型MOFs,研究了这些MOFs的多种响应性质。研究内容如下:1.三吡啶鎓三羧酸MOFs的构筑和功能性研究（1）利用[H3tcbpp]Cl3配体与Eu3+离子在溶剂热的条件下合成了一例新型MOF,[Eu4（OH）4（tcbpp）2（H2O）9]Cl8·2H2O·6Et OH（1-Eu）。单晶X-射线衍射分析表明,化合物1-Eu属于三斜晶系,空间群为P1,是两重穿插三维结构。化合物1-Eu的框架基于不对称四核二级构筑单元[Eu4（μ3-OH）4（COO）6（H2O）9]2+,所有的Eu（III）离子都是八配位,呈现十二面体构型,具有明显的四方反棱柱畸变。每个配体连接三个[Eu4（μ3-OH）4]8+簇,构筑了一个阳离子三维骨架。从拓扑结构分析,三维结构可以简化为一个3,6-连接,点符号为{4.62}2{42.610.83}的拓扑网格。该三维结构为两重穿插结构。化合物1-Eu骨架上缺电子的吡啶鎓与富电子胺接触,通过不同的主客体相互作用,对脂肪族胺和苯胺表现出不同的可逆显色反应。对脂肪胺的尺寸以及形状选择性响应是由于胺到缺电子吡啶鎓的电子转移,形成了自由基,对苯胺的响应归因于三明治型给体-受体复合物的形成。此外,1-Eu可以与各种阴离子进行可逆的离子交换,并对碘离子、溴离子和硫氰根离子表现出选择性、特异性的离子变色反应,这归因于电荷转移复合物的形成。上述变色行为伴随着Eu（III）中心发光的有效淬灭。1-Eu呈现了一个多刺激双输出响应体系,可用于阴离子和胺类的识别和鉴定。由1-Eu粉末和有机聚合物制成的墨水和膜证明了化合物1-Eu在隐形印刷、可重复使用的感光薄膜和光学开关等方面有潜在应用。（2）利用金属离子(Cd2+、Mn2+、Ni2+、Co2+、Zn2+)与三吡啶鎓三羧酸配体[H3tcbpp]3+、[H3tcbpph]3+反应得到了九个同构的化合物（1-Cd、1-Mn、1-Ni、1-Co、1-Zn、2-Cd、2-Mn、2-Co、2-Zn）。通过X-射线单晶衍射测定了1-Cd、1-Mn、1-Ni以及2-Co的晶体结构。这些化合物均为二维（2D）MOFs,具有独特的四重穿插网络结构。1-Cd、1-Ni、1-Zn、2-Cd、2-Zn在氙灯的照射下表现出光致变色性质,其中1-Cd呈现最强的荧光,因此重点研究了1-Cd的光致变色性质及其荧光调控性质。电子顺磁共振光谱（ESR）和紫外-可见光谱分析表明1-Cd在光致变色过程中发生电子转移,生成自由基。结构分析表明富电子的羧基氧或氯离子与缺电子的吡啶鎓氮之间有着较短的距离,是电子转移的可能途径。1-Cd的光致变色过程伴随着荧光淬灭,通过光照时间有效地调控荧光强度。本章还探究了1-Cd对UO22+离子的荧光传感性质。