金属-有机框架（Metal-Organic Framework,MOF）是由有机配体桥连无机金属离子或金属簇通过配位键形成的新型多孔晶态固体材料,金属-有机框架材料具有孔隙率高、比表面积大、化学结构和孔尺寸可以控制等优点。配体的配位模式多样性和配体上功能基团的可修饰性,使MOF材料的结构和功能也非常多样化,这些独特的优势使金属-有机框架材料备受关注,它在气体吸附与分离、质子导电、荧光传感、药物传递和催化等诸多领域表现出了重要的应用价值。为了得到性能良好的质子导电金属-有机框架材料,本文合成了一种既含有磺酸基又含有羧酸基的双功能配体—5,7-二磺酸基-1,4-萘二甲酸,并用5,7-二磺酸基-1,4-萘二甲酸配体构建了稀土金属-有机框架和镉-有机框架配合物,研究了它们的质子导电性能和发光性能,并探讨了它们的构效关系。本论文合成了5,7-二磺酸基-1,4-萘二甲酸配体,并以它为配体合成了以下8个金属-有机框架:（1）{[La₃（μ₂-OH）（DSNPDC）₂（H₂O）₁₀]·4H₂O}_n（2）{[Nd₃（μ₂-OH）（DSNPDC）₂（H₂O）₉]·2H₂O}_n（3）{[Sm₃（μ₂-OH）（DSNPDC）₂（H₂O）₉]·2H₂O}_n（4）{[Eu₃（μ₂-OH）（DSNPDC）₂（H₂O）₉]·2H₂O}_n（5）{[Gd₄（u₃-OH）₄（DSNPDC）₂（H₂O）₁₁]·28H₂O}_n（6）{[Eu₄（u₃-OH）₄（DSNPDC）₂（H₂O）₁₁]·28H₂O}_n（7）[Cd₂（DSNPDC）（4,4′-bpy）（H₂O）₂]_n（8）[Cd₂（DSNPDC）（2,2′-bpy）₂（H₂O）₄]_n(DSNPDC^4-:5,7-二磺酸基-1,4-萘二甲酸;4,4′-bpy:4,4′-联吡啶;2,2′-bpy:2,2′-联吡啶)本论文共分为五章:第一章主要介绍了金属-有机框架的概念,合成方法及其在质子传导、荧光、气体吸附与分离和多相催化方面的性能研究。第二章介绍了5,7-二磺酸基-1,4-萘二甲酸有机配体的合成过程、红外光谱和固态发光性能,该配体中的萘环是一个共轭结构,具有丰富的π电子,是良好的发色基团。第三章介绍了5,7-二磺酸基-1,4-萘二甲酸有机配体构建的稀土金属-有机框架1?6的合成、晶体结构、热稳定性、红外光谱、粉末衍射和质子导电与荧光性能的研究。配合物1?4是同构的,该系列配合物是由线性三核Ln₃簇次级构筑单元构建的具有一维孔道的三维结构。在反应中通过改变反应溶剂,5,7-二磺酸基-1,4-萘二甲酸的配位模式发生了改变,得到了具有二维方形网格结构的配合物5和6。论文以铕配合物4和6为代表进行了质子导电和荧光性能的研究。配合物4的三维结构中,配位水分子和没有配位的磺酸氧指向一维孔道表面,晶格水分子填充在一维小孔道中,晶格水分子和配位的水分子与磺酸氧原子和羧酸氧原子在一维孔道中形成连续的氢键网络,配合物4在85℃和98%相对湿度下的质子导电率最高,为1.040×10^-4 S cm^-1。配合物6的二维层结构中未配位的磺酸基团指向二维层的外表面,二维网格层的方格子孔被无序的客体水分子填充,配合物6在相同的条件下的质子导电率为2.283×10^-55 S cm^-1。配合物4和6在室温下都呈现出Eu（III）的特征发射峰。我们研究了三价金属离子对配合物4发光的影响,发现Fe³⁺水溶液能够吸收配合物4的激发光的能量,导致从有机配体到Eu（III）中心的能量转移减少,从而使Eu（III）发光被淬灭。配合物4的荧光强度随Fe³⁺的浓度增加而减弱,因此配合物4可作为检测Fe³⁺的荧光探针。配合物6中二维层堆积形成三维密堆积结构,金属离子无法扩散进去,因此没有研究它在荧光探针方面的应用。第四章介绍了5,7-二磺酸基-1,4-萘二甲酸有机配体构建的过渡金属镉配合物7和8的合成、晶体结构、热稳定性、红外光谱、粉末衍射和荧光性能的研究。通过改变辅助配体,合成出了两个不同的配合物,配合物7是由5,7-二磺酸基-1,4-萘二甲酸配体与4,4′-联吡啶桥连Cd（II）形成的三维结构配合物。配合物8中的双核[Cd₂（μ₂-O）₂（2,2′-bpy）₂（H₂O）]单元在5,7-二磺酸基-1,4-萘二甲酸配体的羧酸基团桥连下形成一维链状结构,一维链内以及链与链之间都存在氢键和π···π堆积作用,这些相邻的一维链通过氢键和π···π堆积相互作用连接形成三维超分子结构。对这两个配合物在室温下的固态荧光发射光谱分析发现,配合物7和8的固态发射峰分别在378 nm和376 nm处,比5,7-二磺酸基-1,4-萘二甲酸配体的发射峰的波长短。这两个配合物的发射峰可归属为配体中氧原子上的电荷到镉离子5d空轨道的跃迁,即配体到金属的电荷跃迁。由于这两个配合物含有疏水性的4,4′-联吡啶和2,2′-联吡啶配体,导致它们在高湿度条件下的质子导电率依然很低。第五章对本论文的工作进行了总结,并提出了几点改进建议。