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配位聚合物(Coordination Polymers，CPs)或金属有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks，MOFs)作为一种新兴材料，凭借其独特的结构可剪裁性、可功能化等特性成为化学和材料学等领域的研究热点，并在气体吸附与分离、催化、传感、光学与磁学等方面表现出潜在的应用前景。而MOFs衍生物作为近两年崛起的新一代纳米材料，具备种类多样可变以及形貌和组成可调等特性，成为前沿研究热点，并广泛应用于电化学能量存储和转化方面。然而，定向设计合成出具有预定目标结构和组成的MOFs及其衍生材料仍是一项具有挑战性的工作。本论文从结构和功能两个角度出发，通过设计合成方法，改善合成条件，分析结构组成与功能之间的关系，我们合成出了具有特定功能导向的MOFs及其衍生物，并仔细研究了MOFs材料的荧光检测传感性质以及衍生物的电化学性质。主要取得以下成果: 1.我们利用UiO-66-NH2和富含T碱基并用FAM荧光团标记的单链DNA(ssDNA)构筑了一种新颖的荧光传感器，实现了Hg2+的检测。在不存在Hg2+时，标记于ssDNA的FAM荧光团可以被UiO-66-NH2有效淬灭，荧光淬灭效率接近75％;而当Hg2+存在时，由于T-Hg2+-T作用，荧光又可恢复发射，最高可恢复至两倍以上。这样，通过监测荧光强度的变化，就能够达到Hg2+检测的目的。其检出限为17.6nM，低于世界卫生组织(WHO)规定的饮用水中Hg2+的毒性水平(30nM)，表明此检测体系有优异的灵敏性。同时，相比其它金属离子，检测体系对于Hg2+有良好的选择性。 2.我们选用二元羧酸(H2L)为阴离子配体，与稀土离子(Eu3+，Tb3+)组装，成功合成了两个同构的稀土-有机骨架化合物LnL(DMF)2(NO3)(简化为LnL;Ln=Eu，Tb)及其共掺化合物。共掺杂MOF材料Eu0.0878Tb0.9122L在10到300K温度范围内表现出明显的温度依赖荧光行为，Tb3+离子(544nm)与Eu3+离子(614nm)的特征发射峰强度比值（ITb/IEu）与75到250K范围内的温度成良好的线性关系，可以作为内参比荧光温度传感器。同时，当共掺杂MOF材料Eu0.0748Tb0.9252L的激发波长从330nm增加到380nm时，其发射光从黄光逐渐变为白光，因此实现了白光发射。 3.我们利用双金属MOF Ni-Co-BTC为自牺牲模板和前驱体成功制备了NixCo3-xO4多壳层中空微米球。首先通过溶剂热法合成了Ni-Co-BTC前驱体，然后在空气氛围下煅烧将其转化为NixCo3-xO4多壳层中空微米球，这主要是由于非平衡加热引起的不均匀收缩过程。当用作锂离子电池负极材料时，NixCo3-xO4-0.1多壳层中空微米球表现出良好的循环稳定性和倍率性能。在100mAg-1电流密度下循环100圈后仍然保持1109.8mAh g-1电容量;在1和2Ag-1的大电流密度下循环300圈后，电容量分别维持为832和673mAh g-1。 4.我们通过一步煅烧过程成功合成了Co9S8纳米粒子嵌入的N/S-共掺的碳纳米纤维(Co9S8/NSCNFs)，避免了复杂又耗时的两步煅烧法。此方法中首先需要合成核壳结构的ZIF包覆CdS纳米线前驱体，然后在氮气氛围进行煅烧将其转化为Co9S8/N，S-共掺杂碳纳米复合材料。最优产物Co9S8/NSCNFs-850对1.0MKOH溶液中的析氧反应(OER)表现出优异的催化性能，在302mV的较低过电势下达到10mA cm-2电流密度，塔菲尔斜率只有54mV dec-1。经过1000圈的循环伏安测试后，电流密度没有明显损失，表明了其具有卓越的长期稳定性。