硫杂杯[4]芳烃是由四个S原子桥连四个苯酚单元组成的环状低聚物。通常情况下,锥式构象的硫杂杯[4]芳烃可以与金属离子配位形成羽毛球状的Mx-硫杂杯[4]芳烃（M是过渡金属离子;X为3或4）次级结构单元（SBUs）。SBUs可以与具有特定功能的辅助配体结合,组装成具有新颖结构的功能化合物。本论文以对叔丁基硫杂杯[4]芳烃（H4TC4A）/去叔丁基硫杂杯[4]芳烃（H4T4A）,嘌呤配体和钴盐（Co Cl2·6H2O/Co（Ac）2·4H2O）为反应原料,在溶剂热条件下,合成了7个簇合物。这些簇合物可以看作是由嘌呤功能化的Co4-T4A SBU连接其它组分构成的,例如额外的金属离子或嘌呤。通过X-ray衍射,PXRD,TGA,FT-IR,UV-vis等手段对配合物进行了表征,讨论了配合物的合成条件,并研究了其电催化和光催化性能。本论文的主要工作为:在溶剂热条件下,用对叔丁基硫杂杯[4]芳烃(如Co10-2和Co10-3)/去叔丁基硫杂杯[4]芳烃(如Co4,Co10-1,Co14-1,Co14-2和Co14-3)合成了七个基于金属钴的纳米簇合物。通过改变上述反应原料合成不同的簇合物。在这些化合物的结构中,三个Co10是同构的化合物,均由两个Co4-T4A-HAD/Co4-TC4A-HAD次级结构单元和两个钴离子桥连而成。嘌呤官能化的Co4-T4A是常见的次级结构单元（SBU）。Co14-1簇合物由两个Co4（T4A）Cl（HCOO）（AD）2单元和一个Co4（T4A）Cl（HCOO）（HAD）2单元组成,这三个单元通过另外两个三元桥接的AD-配体连接形成不对称的三角形结构,其中两个Co4（T4A）Cl（HCOO）（AD）2单元通过与{Co Cl2}单元进一步连接到另一个AD-配体上。通过不同溶剂混合,得到了Co14-2簇合物,为一个三角形的笼状结构,由三个Co4（T4A）Cl（HCOO）2（AD）2单元构成,这些单元通过嘌呤上的咪唑-N与{Co Cl/H2O}配位连接。用DMA替代DMF能合成类似的三角形笼状结构的Co14-3簇合物,它较低的对称性是由于两个Co4（T4A）（OH）（CH3COO）2（AD）2单元和一个Co4（T4A）（OH）（CH3COO）（H2O）2（AD）2单元通过咪唑-N配位到两个Co（CH3COO）2上形成的。研究了这七个簇合物的固体紫外可见光吸收,其紫外可见光吸收可以达到700 nm,禁带宽度分别为2.98 e V（Co4）,2.67 e V(Co10-1)和2.76e V(Co10-2),2.77 e V(Co10-3),2.56 e V(Co14-1),2.76 e V(Co14-2)和2.71 e V(Co14-3)。通过N2吸附表征了三种Co14簇合物的孔隙度,表明了BET比表面积和Langmuir比表面积与堆积结构之间的关系。另外测试了它们的电化学OER活性,在电流密度为10 m A/cm~2,负载量为3.0 mg/cm~2的情况下,Co14-2簇的OER过电势为298.8 m V。考虑到含有腺嘌呤配体的材料表现出良好的可见光吸收和光催化还原CO2反应（CO2RR）活性,对簇合物进行了相关的实验。结果表明,对于Co14-1和Co14-2簇合物,仅观察到CO2转化为HCOO-和配位的HCOO-交换。在Co14-3的结构中,成功地用CH3COO-替代HCOO-配位,但Co14-3中的配位H2O不能有效地促进光催化CO2的转化。然而,Co10-2和Co10-3簇合物在纯水中通过光催化有效地将CO2还原为HCOOH,产量分别为103μmol/g和733μmol/g。