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在过去的几十年里,由金属离子和有机桥连配体配位自组装而成的金属有机框架(MOF)或者配合物(CP)引起了科研工作者的广泛关注。有机配体配位方式的多样性和金属离子的多样性,使金属有机框架具有丰富的组成和多样的拓扑结构。随着纳米科学与技术的不断发展,具有特定形貌和尺寸的纳米粒子表现出特殊的理化性能。因此,将块材状的金属有机框架降至纳米尺度,其将表现出更为优异的物理和化学性能,如气体的吸附与分离、催化、光学检测、电化学储能及结构衍生等。本论文选择铝盐作为金属源,均苯三甲酸(H3BTC)、对苯二甲酸(H2BDC)和2-氨基对苯二甲酸(NH2-BDC)为有机配体。在不同的合成条件下的得到了3种铝基金属有机框架微纳米材料,并调查了其性能和潜在的应用。主要内容如下:1.在室温条件下,以氯化铝(AlCl3)和均苯三甲酸钠(Na3BTC)为原料,在乙醇-甲醇体系(V/V=10/10)中快速合成了MIL-110(Al)管状纳米结构。研究表明最终产物的形貌与反应体系溶剂的极性息息相关。如反应体系溶剂的种类,乙醇/甲醇体积比、反应时间,可影响产物的形貌和尺寸。经进一步对MIL-110(Al)纳米管进行Ln3+(Eu3+,Tb3+,Eu3+/Tb3+)修饰后,所得的MIL-110(Al)/Ln3+表现出可调的光学性能,能分别发射红、绿和白光。这在传感、生物医药、标记和色彩显示等领域有潜在的应用。此外,所得稀土修饰的MIL-110(Al)纳米管的光学性能可被Fe3+离子选择性地猝灭。利用这一性质可制成荧光探针用于水体系中Fe3+离子的检测。2.以Eu(NO3)3?6H2O、Al(NO3)3?9H2O和H2BDC作为反应物,通过混合溶剂热路线,在没有任何添加剂存在的条件下130oC下反应8小时,成功制备了不同形貌和尺寸的MIL-53(Al)/Eu3+荧光纳米复合材料。实验发现,所得荧光材料的形貌可被起始混合溶剂的体积比控制;且所得纳米晶呈现形貌依赖的荧光性能。从起始体积比为DMF/H2O/乙醇=20/5/5的体系中获得的片状纳米晶表现出最强的PL发光特性和最大的BET表面积。研究显示,所得MIL-53(Al)/Eu3+的荧光能分别被Fe3+离子和丙酮淬灭,因此,所得荧光纳米晶可被制成荧光传感器,用于水体系中Fe3+离子和丙酮的选择性荧光检测。同时,也讨论了Fe3+离子和丙酮引起上述荧光淬灭的机制。3.设计了一条两步路线,以Al(NO3)3?9H2O和2-氨基对苯二甲酸(NH2-BDC)作为反应物,成功合成了柠檬酸钠修饰的Ag/NH2-MIL-53(Al)纳米复合材料。研究表明,柠檬酸钠同时扮演修饰试剂、还原剂和表面活性剂的作用。随着起始Ag+离子浓度的不同,Ag的负载量能被控制。实验显示,在过量的NaBH4水溶液中,柠檬酸钠修饰的Ag/NH2-MIL-53(Al)纳米复合材料对芳香族硝基类化合物如4-硝基苯酚、2-硝基苯酚展现出优越的催化还原能力。且随着Ag负载量的增加,催化反应显著加快。