金属有机框架功能丰富多样,特别是在导电、气体吸附和分离、催化、发光等领域表现出的优异的特性。另外其功能可设计、易修饰,而且较大的孔容和比表面积。因此,受到了极大关注,在材料科学领域表现出巨大的应用前景。然而,金属有机框架也存在一定的实际应用瓶颈,化学稳定性不高是制约其应用发展的主要因素。因此当务之急是设计并合成出稳定性好且性能优异的金属有机框架材料。本论文在前期对文献进行了深入调研后,分别设计合成出了多炔基刚性吡唑配体、磺酸功能化的芳香羧酸配体、硫醚功能化的芳香羧酸配体,并进一步和不同的金属盐配位组装,合成出了具有不同功能特性的MOF材料,并对其进行了基本表征和性能研究。具体的内容如下:第一部分,介绍了选题的研究背景,包括金属有机框架的特点以及制约因素。阐述了选题意义及本论文的研究内容。第二部分,设计合成了多炔基刚性吡唑配体Pz-hexyne,根据软硬酸碱理论,通过与金属Ni（II）配位合成出了结构中具有12连接配位的Ni8核簇的Pz-Ni-hexyne MOF,并研究了其化学稳定性,表明其是一种稳定性极好的MOF材料,随后,通过气相扩散法,将咪唑分子引入到其孔道内,通过X-射线粉末衍射仪、红外光谱仪、紫外光谱仪、扫描电镜、吸附仪等进行了一系列表征证明了咪唑分子的引入。最后在不同温度和相对湿度下,研究了质子传导性能,测试结果表明,负载咪唑前后,质子电导率发生较变化大,负载后,Im@Pz-Ni-hexyne MOF的质子传导性较负载前提升了3个数量级,在90°C和90%相对湿度下,质子电导率为4.26×10^-5S·cm^-1。通过研究负载前后的活化能,发现质子传导的机理也相应发生变化。负载前的活化能为0.15 e V,质子传导为Grotthuss机理,负载后,活化能增加大0.83 e V,是Vehicle传导机理。第三部分,设计合成了磺酸功能化的芳香羧酸有机配体H₂BSDC,通过与Pb（NO₃）₂在溶剂热条件下,合成出了Pb-BSDC,对其晶体结构进行了细致的研究,其结构中有丰富的结晶水,并且磺酸基团和羧酸基团中的氧原子与水分子形成了氢键,为质子传输提供了可能的通路,随后对其进行基本表征,分别研究了粉末样品和单晶样品的Pb-BSDC的质子传导性能,研究发现单晶的质子传导性能比粉末样品至少高出2个数量级,在90°C,85%的相对湿度下,单晶的质子传电导率达到1.71×10^-4S cm^-1。并且具有较低的活化能,为0.35 e V,质子传导为Grotthuss机理。最后,我们研究了Pb-BSDC的发光性质,紫外波长激发下,表现出绿光发射性能。因此合成的Pb-BSDC是双功能材料,为今后科研工作者开发具有质子导电和光传感特性的功能材料提供了参考。最后一部分,设计合成了硫醚功能化的方向羧酸配体,并与Ln系金属Eu（III）金属离子在溶剂热条件下发生配位,合成出了具有二维层状结构的Eu-BEDBD MOF,作为一种潜在的白光发射基础材料,我们对其进行一系列基本表征,最后研究了发光性质。结构中配体具有p-π共轭体系,对金属中心铕原子具有荧光增强效应,Eu-BEDBD在465 nm的蓝光激发下,最大发射波长在612 nm,具有很强的红光发射效应。