金属有机框架（metal-organic frameworks,MOFs）具有优异的光、电、磁、催化等性能,在化学、材料、环境等领域备受关注。多金属氧酸盐（polyoxometalates,POMs,简称多酸）,具有丰富的结构类型、纳米级尺寸、表面丰富的氧原子等特点,以此为建筑单元,设计合成结构新颖、性能优异的多酸基金属有机框架（POM-based Metal-Organic Frameworks,POMOFs）,是多酸化学的重要研究内容之一。相比于Keggin型、Dawson型多酸,以其它结构类型的多酸阴离子如{V₁₈}、{MnMo₉}等,作为POMOFs构筑单元的研究目前还较少。近年来,尽管离子热合成方法已经成功的制备了大量分子筛、MOFs等体系,但是将其运用于多酸化合物的合成研究还非常有限,研究表明离子热合成是获得新颖多酸结构的一种有效途径,因此,采用离子热法合成新型多酸化合物,特别是合成以特定结构的多酸阴离子为构筑单元的POMOFs,具有重要的研究价值和意义。本文分别选用{V₁₈}和{MnMo₉}多酸阴离子为构筑单元,引入合适的有机配体与金属离子,采用离子热或水热合成方法,通过自组装合成了 12例新颖的多酸基金属有机框架。通过元素分析、红外光谱、紫外-可见光谱、X-射线单晶衍射、粉末X-射线衍射和热分析等手段进行了结构表征,并对相关产物的电化学、有机染料的吸附和光催化降解、烯烃环氧化和硅腈烷化催化等性能进行了研究。本论文分为两章:1、选用合适钒源,分别以咪唑鎓盐离子液体[EMIm]Br和[AMIm]Br为反应溶剂,以乙二胺、1,2-丙二胺为配体,首次通过离子热合成法合成了 5例基于{V₁₈}多酸单元的金属有机框架,（EMIm）[{Co（en）2}4(V₁₈O₄₂Br)]（1）（EMIm）[{Ni（en）₂}₃(V₁₈O₄₂Br)]（2）（EMIm）[{Mn（en）₂}₃(V₁₈O₄₂Br)]（3）H[Cu（1,2-pn）₂]₄(V₁₈O₄₂Br)·H₂O（4）[Ni（1,2-pn）₃]{[Ni（1,2-pn）·H₂O]_0.5[Ni（1,2-pn）][Ni（1,2-pn）₂]₃(V₁₈O₄₂Br)}Br₂（5）探讨了过渡金属、离子液体、配体等因素对产物结构的影响,并研究了化合物的催化等性能。主要工作如下:以乙二胺为配体,溴化1-乙基-3-甲基咪唑（[EMIm]Br）为溶剂用离子热法合成了3例多酸基金属有机框架1-3,引入金属Co得到含有一维孔洞的三维{V₁₈}多酸基金属有机框架1,孔径为8.16×5.24 A;分别引入金属Ni、Mn得到二维波浪形的{V₁₈}多酸基金属有机框架2、3。溴化咪唑鎓盐阳离子在1-3中均充当了模板剂和抗衡阳离子的作用。化合物1-3的带隙值分别为:1.69、1.62、1.74 eV。这3例化合物对亚甲基蓝（MB）均表现了显著的吸附作用,其中对于30mL(3.5×10^-5mol·L^-1)MB溶液,15 mg化合物3在10 min时的吸附量达到了 92%,且化合物1-3在催化醛的硅腈化方面有一定的效果。以1,2-丙二胺为配体,溴化1-戊基-3-甲基咪唑[AMIm]Br为溶剂,分别引入过渡金属Cu、Ni,用离子热法合成了 2例三维多酸基金属有机框架4和5,4为具有一维孔洞的三维框架,孔径为8.2×8.2A。5为同时含有4种金属有机片段的三维框架。化合物4-5的带隙值分别为:1.68、1.75 eV。这2例化合物对MB均有明显的吸附作用,且在催化醛的硅腈化方面也有一定的效果。2、以（NH₄）₆[MnMo₉O₃₂]·9H₂O为前驱体,4,5-咪唑二羧酸和哌嗪为配体,引入不同的稀土金属,在水热条件下得到7例手性多酸基金属有机框架6-12。H₄[Pr₂（H₂O）₆（IMDc）₂(MnMo₉O₃₂)]·8H₂O（6）H₄[Nd₂（H₂O）₆（IMDc）₂(MnMo₉O₃₂)]· 8H₂O（7）H₄[Sm₂（H₂O）6（IMDc）₂(MnMo₉O₃₂)]·8H₂O（8）H₄[La₂（H₂O）₆（IMDc）₂(MnMo₉O₃₂)]·8H₂O（9）H₄[Gd₂（H₂O）₆（IMDc）₂(MnMo₉O₃₂)]·8H₂O（10）H₃(C₄N₂H₁₀)[Pr（H₂O）₃(MnMo₉O₃₂)]·11H₂O（11）H₃(C₄N₂H₁₀)[Nd（H₂O）₃(MnMo₉O₃₂)]·11H₂O（12）以4,5-咪唑二羧酸为配体,得到5例三维多酸基金属有机框架6-10,这是首次以4,5-咪唑二羧酸和稀土修饰的{MnMo₉}基手性多酸金属有机框架。化合物6-10对应的光吸收禁带宽度值分别为3.4、3.5、3.3、3.4、3.3 eV。化合物6-10对于有机染料RhB和MB表现出良好的光降解活性。以哌嗪为配体,用水热法合成了 2例一维手性多酸化合物11、12,对应的光吸收禁带宽度值为3.5和3.5 eV,属宽带半导体。化合物11-12对有机染料表现出良好的光降解活性。以化合物6-12为催化剂,催化苯甲醛、间甲基苯甲醛、对甲基苯甲醛、对甲氧基苯甲醛的硅腈化反应研究表明,化合物6-12均具有一定的催化效果。采用水热分散法以多孔材料γ-Al2O3为载体对6-12进行负载得到复合物13-19,研究表明复合物对亚甲基蓝的光降解活性显著,复合物14在光照90 min时,对亚甲基蓝的降解率达到95%。