金属有机骨架(MOF)材料是一种由金属离子或者离子簇与有机配体通过配位作用自组装形成的具有周期性网状结构的多孔晶体材料。因为MOF材料具有非常大的比表面积、规则可调的纳米级孔道结构、良好的热稳定性,所以其可被应用于很多领域,例如吸附分离、光电器件、化学传感、离子传导等。目前MOF材料的制备方法有溶剂热法、氧化物转化法、电化学法等。其中,电化学法是近几年来新兴的一种制备MOF材料的方法,相比其它方法,电化学法具有更多的优势,例如其实验条件非常简单、可以大幅度的减少晶体的合成时间并且可以实现对整个结晶过程更有效的控制等等。因此,利用电化学法合成MOF材料受到了研究者们广泛的关注。但是目前关于电化学阴极还原法合成含金属Cu、Co、Ni-MOF材料的报道比较少,主要原因在于金属Cu、Co、Ni的还原电位较低,在合成过程中易生成金属单质。我们通过对金属Cu、Co、Ni与配体(BTC、BDC)的电化学阴极合成反应的探究,成功制备了不含金属单质的Cu-BTC、Co-BDC、Ni-BDC材料,并且通过调控反应参数,实现了对MOF材料的膜厚等介观结构的控制。除此之外,我们进一步尝试利用电化学阴极沉积法在异质基底上(物理或化学修饰)合成ZIF-8材料,成功制备了具有有序大孔结构的ZIF-8,并实现了 ZIF-8材料的二维可控选择性生长。具体研究内容分为以下三个部分:(1)采用电化学阴极沉积法,探究氧化亚铜与配体BTC反应生成Cu-BTC材料的可行性以及Cu-BTC材料的生长动力学问题;探究金属钴和镍与配体对苯二甲酸通过电化学阴极沉积法合成MOF材料的可行性及其适宜的反应温度、电压等合成条件。(2)采用电化学阴极沉积法与模板法相结合的方式,制备具有高度有序多孔结构的ZIF-8,探究其对乙醇气体的传感能力。(3)采用电化学法筛选合适的材料构筑异质基底,通过对电化学氧还原反应的控制来调控ZIF-8的合成,探究其在异质基底进行可控选择性生长的可行性。