金属有机骨架化合物(MOFs)因其在气体存储与分离、催化、传感、荧光、超级电容器等领域有潜在的应用前景,备受人们亲睐。目前MOF材料中一种典型的存储氢气的方法为氢溢流储氢,大大提高了在室温下的储氢量。可是目前报道的用于常温下氢溢流储氢的MOFs中半数以上的研究对象是IRMOF-1和IRMOF-8,而这两种MOF材料对空气不稳定,因而不适于实际应用。Zr-MOFs因其高稳定性而备受人们亲睐,目前还没有报道这些材料的氢溢流储氢性能。因此,在论文的第二章我们探究了具有良好稳定性的UiO-66(Zr-bdc)和UiO-67(Zr-bpdc)这两种Zr-MOFs的氢溢流储氢性能。实验结果表明,这两种Zr-MOFs几乎没有发生氢溢流储氢,通过和其它MOFs的氢溢流储氢量比较分析,我们发现其它条件一定时,金属离子电荷对MOFs的氢溢流储氢性能有一定的影响,并通过理论计算证实当同一羧酸配体与低价态的金属离子相连时,更倾向于结合H,即更有利于氢溢流储氢。再结合低价盐的IRMOFs的不稳定性,我们否定了羧酸类MOFs的氢溢流储氢的可行性,这就要求我们寻求更好的材料,真正实现在室温下的储氢应用。Zr-MOFs的高稳定性主要归功于Zr4+的高价态及亲氧性,从而产生强Zr-O键。然而也正是这一点,在培养晶体时晶体生长速度过快,而难以得到单晶。在论文的第三章我们用四面体配体(tetrakis(4-carboxyphenyl)silane,TCPS)合成出一种新型的 Zr-MOF(Zr6(μ3-0)4(μ3-OH)4(TCPS)2(H20)4(OH)4,1)。相比于其它Zr-MOFs,化合物1是一种较好的C02/CH4吸附材料,并且是宽带隙半导体。我们还总结了其它Zr-MOFs的水热定性情况,并计算了相应配体中羧基氧负离子的NBO(自然价键轨道)电荷,及系统分析了 Zr-MOFs的水热定性的影响因素。除了已知的一些影响因素外,我们认为配位氧原子的NBO电荷同样可以用来解释Zr-MOFs的水热定性。这对设计合成稳定的新型Zr-MOFs有重要的指导意义。目前已经报道了许多基于羧酸联吡啶盐(viologen)配体且具有不同光敏性的MOFs,但是其水热稳定性很少报道。而水热稳定性是将这些材料应用到实际中的一个瓶颈问题。并且这些材料中的配体基本都是柔性的二齿羧酸。基于以上两点,在第四章,我们设计合成出一种新型的刚性四齿羧酸联吡啶盐配体(氯化1,1’-二(3,5-二羧基苯)-4,4,-联吡啶,L2),并合成出一种新型2 D配合物([Cu(HL2)(C1)]·2H20,2),并对2的水热稳定性、荧光性及光敏性进行了研究。我们发现2是稳定性较好的荧光材料,并且是窄带隙半导体。我们还分析了 2表现为光学惰性的原因,这对设计基于L2或其它viologen配体合成具有特殊性能的MOFs将有很好的借鉴意义。