世界正面临能源危机和环境问题,我们致力于合成水稳定的金属有机骨架（Metal-Organic Frameworks,MOFs）材料进行光催化水分解和二氧化碳还原。MOFs是一类由多齿有机配体与金属离子或金属簇通过配位键相互连接而形成的有序晶态材料。自从MOFs于上世纪九十年代报道以来,其发展较为迅速。金属卟啉骨架（Porphyrinic Metal-Organic Frameworks,PMOFs）是 MOFs 的一个特殊分支,指的是使用卟啉分子作为配体构建起来的晶态材料。因卟啉分子独特的物理化学性质,PMOFs在分子传感、气体存储/分离,非均相催化、光电转化等领域有着广泛的研究。近期,构建高结构稳定性的PMOFs并探索其潜在应用成为MOFs领域的研究热点之一。然而相较于快速发展的卟啉化学及MOFs材料而言,PMOFs的发展仍处于初期阶段,合成新颖卟啉配体及PMOFs、探索其潜在应用仍具较高的研究意义。本论文的研究重点主要集中在设计、合成新颖的卟啉配体及基于其的高稳定性PMOFs,并探索其在催化领域的应用。同时本文也致力于对已报道的高稳定性MOFs的改性研究,期以提高其各方面的性能。本论文主要分为以下几个章节:第一章绪论。本章节中主要介绍了金属有机骨架（MOFs）、锆基金属有机骨架（Zr-MOFs）及金属卟啉骨架（PMOFs）的发展历程,同时总结了近期Zr-MOFs和PMOFs所取得的研究进展,包括其合成方法、结构性能以及潜在应用。第二章基于四（4-羧基苯基）硅烷配体和1,4-二（2-甲基-3-咪唑基）苯的Ni（Ⅱ）新型MOF材料的合成与表征。在本章节中我们在本组前人的基础上,精细调控了两种未报道过的两种新颖MOFs晶体的合成方法,并研究了其吸附、光电响应等性能。MOF 1具有2重穿插的3 D结构,具有44.6%的孔隙率,比表面积为820 m2/g,在空气中可稳定7d,热稳定性比较差,150℃骨架就会坍塌。MOF 2·H2O具有层状致密结构,在酸性的水溶液中稳定,它具有高的热稳定性,400□C骨架才会坍塌。本论文也研究了 MOF 1对气体（N2、H2、CO2、CH4）的吸附性质,MOF 1和MOF 2·H2O的导带位置和价带位置分别为-1.35V和1.12V、-0.96V和1.35V,其禁带宽度分别比2.47eV和2.31eV,说明其均具有可见光响应能力。第三章骨架电荷可调控的稳定镉-金属卟啉骨架系列材料的合成及其不同气体吸附、离子交换、光催化还原二氧化碳转化研究。在本章节中我们在本组前人的基础上,利用四羧基苯基卟啉配体（TCPP）和金属镉合成了一系列未经报道过的高稳定性的金属卟啉骨架PMOF 3,晶体结构显示MOF 3中存在两种Cd（Ⅱ）离子,Cdl为八配位,Cd2为四配位,这种双核的Cd（Ⅱ）基团通过羧基连接,形成了较为罕见的一维链状结构,孔隙率为39.6%。开放的孔道中含有配位不饱和的Cd原子,使其骨架带有负电荷,本人通过调控金属镉与配体TCPP的摩尔投料比（4:1、6:1、8:1）,合成了系列PMOFs材料,通过晶体结构解析、元素分析、TG及ICP等技术进行分析,证明我们实现了此MOF3系列配合物骨架电荷从负电荷到中性的转变,并研究了其溶剂稳定性、气体吸附性、光催化还原二氧化碳转化的性能。第四章新颖苯基吡啶卟啉配体及金属卟啉骨架NUPF-4的合成及表征。在本章节中我们与南大一位博士合作,首次合成了具有苯基吡啶基团的卟啉配体,此博士用其与锆组装得到了金属卟啉骨架NUPF-4。NUPF-4的晶体结构由同步辐射X射线衍射测定,其具有罕见的sqc拓扑结构,同时其结构内存在31.3×13.7?和18.8×13.2?的二维孔道,孔隙率为82.2%。NUPF-4具有较高的溶剂稳定性和机械稳定性,其在浓盐酸溶液中及搅拌研磨下可长时间保持晶体结构不被破坏。本人的主要工作是对NUPF-4进行金属化探索,结果表明NUPF-4中的卟啉中心及苯基吡啶基团可以容易的被金属离子及苯基吡啶铱基团金属化,为后来的性质开发铺平了道路。第五章总结与展望。我们总结了本论文的各章节所取得的成果,同时对未来的工作也进行了展望。