高氯酸根阴离子（ClO₄^-）是一种四面体结构的含氧无机阴离子,由一个氯原子和四个氧原子构成,其中氯原子处于四面体中心显+7价。环境中的ClO₄^-主要来源于航天燃料、烟花爆竹、橡胶制造等行业。由于ClO₄^-高度的溶解性、稳定性及不易挥发性,因此广泛存在于水体环境中,并且较难被有效去除。实际上,过量的ClO₄^-会阻碍人体对碘离子的摄入,干扰甲状腺素的合成与分泌,影响人体正常的新陈代谢,导致生长停滞或脑发育不全,尤其是对儿童和孕期妇女危害巨大。因此,为了环境保护和人类健康安全,ClO₄^-水体污染情况需尽快予以控制。金属有机骨架材料（MOFs）是一种由金属原子和有机配体通过配位反应构成的新型多孔材料,由于特殊的物理化学性质,被广泛应用于能源气体的吸附、分离、催化及环境污染物的去除。阳离子型MOFs材料作为MOFs合成技术不断发展所得到的产物,在环境保护领域具有更多优势。因此,可以尝试利用阳离子型MOFs作为处理水体中ClO₄^-污染的潜在环境功能材料。本文主要研究内容为:首先,制作出以Cu-4,4-联吡啶链作为基本骨架,分别与α,β-烷基磺酸及氨基磺酸配体结合形成的两种阳离子型MOFs材料（命名为:ESC和ASC）用于水体中ClO₄^-的去除,使用现代表征技术对材料的物理化学性质及分子晶体构型进行确认;其次,评估两种材料对针对水体中ClO₄^-的去除效果,对处理过程进行模拟。同时,通过反应前后材料的对比表征,探究反应过程的潜在机理;然后,在多种阴离子共存体系中探究ASC和ESC对ClO₄^-的选择性,对反应过程进行机理分析,并从材料性状改变方面对潜在选择性机理进行验证;最后,对两种阳离子型MOFs材料的再生进行初步探索。实验结果表明:在水热合成条件下,两种材料的骨架结构由磺酸基团与一维的Cu-4,4-联吡啶链结合构成。通过扫描电镜-能谱分析（SEM-EDS）、傅里叶转换红外光谱分析（FTIR）及X-射线衍射分析（XRD）对两者的表面形貌和晶体构型进行表征,证明两种材料均属于三斜晶系,并为明显的层状结构。同时,ASC和ESC对水体中的ClO₄^-展现了较好的去除效果。实验选取2g/L为最佳投药量,室温条件下,在较大的p H范围内（2¹1）,ASC和ESC对ClO₄^-的去除率分别可达到98%和80%左右,ASC对ClO₄^-的去除效果优于ESC,可能与ASC所使用配体额外携带氨基有关;两种阳离子型MOFs材料对水体中ClO₄^-的吸附等温过程满足Langmuir模型,对ClO₄^-的吸附动力学过程满足伪一阶动力学反应方程式,热力学分析表明整个反应过程为自发性放热反应,且低温状态有利于反应的正向进行;反应前后材料表征结果说明潜在的反应机理为静电吸附和离子交换的共同作用。这种共同作用提高了去除能力。阴离子共存体系中的选择性吸附实验表明:ASC和ESC似乎只对四面体结构的含氧无机阴离子具有特殊的选择性,且选择顺序遵循ClO₄^->PO43-;在PO43-和ClO₄^-共存体系中,p H=2¹1范围内,随着p H值的升高,PO43-的吸附容量呈现先略微升高再下降的趋势,而ClO₄^-的变化趋势相反,说明两种阴离子之间存在相互竞争的关系;两种MOFs材料在共存体系中对ClO₄^-与PO43-的吸附等温线满足Langmuir方程;吸附动力学模型符合伪一阶反应动力学方程式;热力学分析结果表明整个反应过程为自发性的放热反应,相对低温有利于反应的正向进行;材料反应前后表征结果表明:ASC和ESC中的磺酸配体很可能同时被ClO₄^-与PO43-共同取代;再生实验表明:有机磺酸盐溶液再生法是比较适合两种阳离子型MOFs材料再生的方法,两者的再生率分别为80%和60%左右。同时也体现出水中不稳定性依然是新型阳离子MOFs材料的弱点。