人类呼出气中挥发性有机化合物（VOCs）的含量变化与人体病理或生理代谢紧密相关,因此常被作为生物标志物用于重大疾病的临床早期诊断。基于VOCs的呼出气检测方法具有侵入性低、风险小、操作简便等优点,但呼出气成分复杂且VOCs含量较低（一般为ppt-ppb）,在检测前往往需要一种简便高效的富集方法。固相微萃取（SPME）是一种基于分析物在样品与纤维涂层之间的吸附-解吸动态平衡的样品前处理技术,具有易于操作,环境友好,并集采样、萃取、预富集和进样于一体等优点。发展高富集效率和高选择性的新型纤维涂层是当前SPME领域研究的热点。金属有机骨架（MOFs）由于其自身优势在SPME领域已得到广泛应用。以往制备的MOF基涂层大多是由单一金属或单组分有机配体合成的MOFs材料。由于MOF基涂层骨架异质性有限、功能缺失等缺点,导致对目标分析物富集效率低、选择性差。基于以上论述,本论文合成了混合金属离子、多组分有机配体及MOF与碳材料复合的混合式-MOFs。将合成的混合式-MOFs作为SPME涂层并自制了萃取装置,联用气相色谱-质谱（GC-MS）技术对重大疾病呼出气中的VOCs进行富集检测。本工作的主要创新点与研究内容如下:1.采用铜、锌两种金属离子与有机配体2-甲基咪唑合成混合式Cu-ZIF-8,用物理涂覆法将Cu-ZIF-8制备成纤维涂层并组装成SPME装置,联用GC-MS技术用于结直肠癌患者呼出气中五种VOCs（辛醛、壬醛、癸烷、十一烷、十四烷）的富集检测。通过EDS、TGA、XRD、FT-IR和SEM对材料进行系列表征。优化了萃取和解吸条件,在最优条件下,对比了Cu-ZIF-8涂层与ZIF-8涂层和商品化纤维对目标分析物的富集效率。数据表明,Cu-ZIF-8涂层对五种疏水性VOCs具有更高的富集倍数。该涂层被应用于结直肠癌患者和健康志愿者呼出气中VOCs的检测。2.合成了含有三种有机配体的ZIF-412,采用胶粘法将ZIF-412涂覆在不锈钢丝表面,自制成SPME装置。通过XRD、TGA及SEM对合成材料及制备的涂层进行系列表征。考察了萃取时间、萃取温度、解吸时间和解吸温度对萃取效率的影响。在最佳条件下,探究了ZIF-412涂层对三类VOCs生物标志物（烷烃类、醛类、苯系物类）的富集性能。结果发现,制备的ZIF-412涂层对目标分析物萃取效率较高,这可能是由于ZIF-412具有大的笼、高的比表面积,且ZIF-412中含有的三种有机配体具有疏水性有利于非极性的烷烃、醛类和苯系物从样品基质中转移到纤维涂层上。该方法具有较宽的线性范围(5-1000μg L-1),较低的检出限(LOD,0.19-3.25μg L-1)和较高的稳定性（重复萃取110次）。该纤维涂层有望应用于重大疾病的早期诊断,并为其提供一种临床理论依据。3.制备有序介孔碳（OMC）与UiO-66的复合材料UiO-66@OMC,采用溶胶-凝胶法将其涂覆在蚀刻的不锈钢丝纤维表面,自制SPME装置,联用GC-MS技术用于肺癌患者呼出气中的VOCs检测。通过XRD、TGA、FT-IR、SEM等对合成的材料进行表征。探究了萃取时间、萃取温度、解吸时间、解吸温度对UiO-66@OMC涂层萃取目标分析物（环己烷、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯）的影响。并将该涂层与UiO-66涂层和商用PDMS纤维的萃取性能进行了对比。实验结果表明,UiO-66@OMC涂层的萃取效率高于UiO-66纤维,且远高于商用纤维。这是由于UiO-66@OMC既具有UiO-66的高孔隙率和高比表面积,又具有OMC材料的强疏水性和对目标分析物的π-π作用。此外,UiO-66@OMC复合涂层具备更好的热稳定性、重复性和使用寿命,已被成功用于肺癌患者实际样品的分析检测。