色谱柱作为色谱系统的核心。开发新型色谱固定相材料和改善其性能对提高色谱分离效能具有十分重要的意义。二十世纪九十年代发展起来的整体固定相材料是在色谱柱管内原位形成的一整块具有相互连接骨架和流路通道的多孔材料,具有制备简便,渗透性好、无需柱塞、可设计性强、传质快、可适用于快速分离等优点。其中,有机聚合物整体柱的单体种类繁多,固定相耐酸碱性好,更适合生物大分子分离;但是,其孔径分布较为宽泛,比表面积小,缺乏中孔,分离小分子时难以得到好的分离度及柱效。在整体柱中引入纳米粒子是有效增加有机聚合物整体柱材料比表面积和与小分子的作用位点的方式。除了纳米粒子,由金属离子或者金属簇与有机配体通过配位键自组装形成的金属有机框架材料（metal organic frameworks,MOFs）,不仅具有大的比表面积,而且具有有序规整的孔道结构,可调控的孔道尺寸,可进行化学后修饰的骨架结构等特点。为了增大有机聚合物整体柱的比表面积,较多研究将不同种类的MOFs颗粒以直接掺杂或层层自组装的方式引入到整体柱中;然而,直接掺杂易使MOFs晶体包埋在整体柱骨架内部,分子难以与MOFs发生相互作用;层层自组装的方式费时繁琐,引入的MOFs含量低,并不能明显提高柱效。因此传统添加MOFs到整体柱中的方法并不能完全将MOFs材料的优势展现出来。本论文直接将MOFs作为聚合单体,通过具有不同链长和化学性质的交联链接分子与MOFs有机配体上未配位官能团反应形成交联结构,制备一类基于MOFs材料的新型整体柱材料。使整体柱中可以同时存在三种类型的可调控的孔:MOFs的微孔,与链接分子交联的介孔和整体柱的通孔。并可通过改变链接分子的化学性质调控整体柱的表面化学性质,从而对烷基苯系物,多环芳烃化合物,小探针分子（硫脲,甲酰胺,N,N-二甲基甲酰胺和甲苯）,苯酚类化合物,五肽标准混合物和蛋白质等不同对象进行分离分析。同时探究MOFs材料作为单体对整体柱物理结构及色谱分离行为的影响。本论文包含以下四个方面的内容:1.综述了整体柱的研究现状,详细介绍了不同基质整体柱固定相的制备方法、MOFs材料及其在色谱分离领域的应用。并提出了本论文的选题依据和研究目标。2.以后修饰的双键官能团的Zr-MOF为单体,与季戊四醇四-3-巯基丙酸酯（PTM）或肌醇六巯基丙酸酯（DPHP）单体通过巯烯点击反应在毛细管内原位制备了具有有序三维网状骨架结构的新型Zr-MOF毛细管整体柱。详细考察了两种单体比例、致孔溶剂的比例和单体总占比等制备条件对固定相形貌的影响。MOF-PTM整体固定相材料具有5.88 nm的介孔,在低于70%ACN的流动相中能对烷基苯、多环芳烃等非极性分子在反相模式下进行分离;在高ACN浓度下表现出亲水作用（HILIC）机理,能对硫脲、甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和甲苯四种小探针分子和五肽等标准混合物进行分离;在流速为200nL/min,90%ACN流动相下甲酰胺的塔板高度为17.0μm。MOF-DPHP整体固定相具有6.68 nm的介孔,同时表现出更为明显的反相分离机制,在反相模式下不仅能对烷基苯、多环芳烃、四种小探针分子和五肽混合物等进行分离,而且对邻、间和对苯二酚异构体具有优异的分离效果。添加三氟乙酸改变流动相的pH,可使整体固定相材料中N原子发生质子化而带上正电荷,在离子交换模式下能够分离苯胺、苯酚和苯甲酸三种小分子。3.以后修饰的双键官能团的Zr-MOF为单体,与1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯（HDDMA）和甲基丙烯酸十八酯（SMA）通过自由基聚合反应可得到一类具有菜花状颗粒堆积形貌的Zr-MOF毛细管整体柱。相比于HDDMA-SMA和MOF-HDDMA整体柱,MOF-HDDMA-SMA整体柱柱效得到了提高,分离丙苯时的塔板高度为17.4 μm;同时SMA的引入使得整体柱可以在反相模式下分离四种小探针分子,甲酰胺的塔板高度达到13μm。MOF微孔的存在使得MOF-HDDMA和MOF-HDDMA-SMA整体柱展现出对邻、间和对苯二酚异构体的良好分离能力。同时MOF-HDDMA-SMA整体柱还可以对五肽标准混合物及五种完整蛋白混合物进行分离,分离肌红蛋白的柱效达到79,800 N/m。4.对本论文的研究工作进行总结,探讨了研究工作中尚存在的不足,并对进一步的研究工作进行了展望。