近年来,因为结构独特、性质多样,由无机功能纳米材料和金属有机框架(metal-organic framework,简写为MOFs)构建而成的新型复合材料(简写为NP@MOFs)成为无机功能材料研究的一个热点。然而,作为一个新兴的研究领域,NP@MOFs复合材料无论是在构效关系的确定还是功能的开发都存在一些问题。其中一个重要的原因是,目前合成NP@MOFs常用的方法很难精确调控纳米颗粒(NP)在MOFs中的封装状态,这严重影响了对NP@MOFs复合材料构效关系及应用的研究。因此,探索新的合成方法实现NP@MOFs复合材料的可控合成是该领域一个亟待解决的问题。自牺牲模板法过去常应用于核壳或空心纳米结构的合成。该方法本质上是一种固-固或者固-液界面的反应过程,反应速率较慢,因此很容易实现对最终产物结构的调控。本论文提出以含有过渡金属元素的合金纳米颗粒为自牺牲模板,选择合适的配体使得过渡金属元素溶出、配位,在合金纳米颗粒表面生长形成一层MOFs,进而通过改变反应温度、反应时间等条件实现MOFs壳层的可控生长。在NP@MOFs可控合成的基础上,我们初步探索了 NP@MOFs复合纳米材料在选择性催化、有机污染物吸附等方面的应用。主要研究成果如下:(1)以具有片状内凹菱形十二面体结构的PtCu3为自牺牲模板,通过对反应温度等实验参数的调控,成功的制备了 PtCu3@MOF-74(Cu)核壳结构。研究发现,反应过程中刻蚀速率和配位速率之间的匹配度是能否获得NP@MOFs复合材料的关键。这种复合材料将PtCu3的催化性质与MOFs孔道的尺寸选择性有效的结合起来,使得二苯基乙炔不完全加氢中顺式产物的催化选择性高达100%。(2)以磁性三元合金Fe14(Co0.2Ni0.8)86为自牺牲模板,通过对反应温度与反应时间等实验因素的调控成功合成了具有不同壳层厚度的磁性核壳结构Fe14(Co0.2Ni0.8)86@MOF-74(Ni)。研究发现,反应温度会影响Ni2+溶出速率和配位速率之间的平衡,从而来影响产物的组成和形貌;而反应时间决定了 MOFs壳层的厚度。这种复合材料可以将Fe14(Co0.2Ni0.8)86的磁性与MOFs吸附性质有效的结合起来,因此不仅可实现对有机污染物亚甲基蓝的高效吸附(最大吸附量可以达到15.1 mg/g),还能实现吸附后的高效分离。