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多金属氧酸盐是一类优良的无机材料,它不仅具有多样化的电子结构和尺寸,还有独特的功能特性,如:酸性、多电子性、氧化还原性、热稳定性等等,使其在许多研究领域具有潜在的应用前景,尤其是在催化、材料和药物等方面。此外,具有明确结构的晶态钛氧簇合物作为纳米二氧化钛材料结构和催化性能的分子模型,也逐渐成为人们关注的焦点。本论文主要采用经典的Keggin型杂多钨酸盐和水溶性钛氧簇作为前驱体,设计合成新型多金属钨钛氧簇配合物,探究其合成条件,并研究相关性质。本文采用常规水溶液的合成方法,成功合成了两例基于吡啶二羧酸配体的层状钛氧簇配合物,两例Keggin型多金属钨钛氧簇配合物和一例稀土金属配合物。我们对晶体结构进行了表征,并研究了化合物的半导体性质、荧光性质、光催化性质和电催化性质。1.在常规水溶液体系中,TiCl4和2,6-吡啶二羧酸配体在H2O2辅助下,通过低温反应,在碱性条件下成功合成了新型钛氧簇配合物,即化合物1,分子式如下:K9[Ti3O4（O2）3（C7H3O4N）3（OH2）2]Cl·4H2O（1）（C7H3O4N:2,6-吡啶二羧酸）在化合物1的晶体结构中,[Ti3O4（O2）3（C7H3O4N）3（OH2）2]8-聚阴离子通过（O2）2-基团中的O原子和羧基中的O原子先与K+配位形成1的亚基结构,然后再通过K+扩展子单元,形成了有趣的栅格结构。通过固体紫外漫反射光谱和Mott-Schottky曲线的测试和计算得到:该化合物属于n-型半导体。光催化降解染料污染物以及光电催化氧化多巴胺结果表明1可以作为良好的光催化材料和光电化学传感器材料。2.在常规水溶液体系中,使用Na9[β-SiW9O34H]和K7H[Ti6O9（C4H5NO4）6]作为前驱体,得到了两个Keggin型多金属钨钛氧簇配合物,即化合物2和3,分子式如下:（C4H12N）14Si2W18Ti6O77·27H2O（2）（C2H8N）12H2Si2W18Ti6O77·17H2O（3）(C4H12N:四甲铵;C2H8N:二甲胺)化合物2和3为异质同构,其阴离子都是由两个Keggin型“SiW9Ti3O40”单元通过三个Ti-O-Ti连接而成的二聚体结构。而“SiW9Ti3O40”则是由三个TiO6八面体弥补了Keggin型“A-β-SiW9O3410-”中缺失的三个角共享的WO6八面体而形成的。通过固体紫外漫反射光谱和Mott-Schottky曲线的测试和计算得到:两者均属于n-型半导体。2和3光电导性能的研究结果也表明这两种化合物具有良好的半导体性质。3.在常规水溶液体系中,以1为前驱体,通过改变溶液pH,使其结构发生降解并重新组装,得到了两个新化合物,分子式如下:Na2KH[Ti2O（O2）2（C7H3O4N）2（OH2）2]2·9H2O（4）Na1.7K1.3[Ce（C7H3O4N）3]·9H2O（5）（C7H3O4N:2,6-吡啶二羧酸）在化合物4的结构中,[Ti2O（O2）2（C7H3O4N）2（OH2）2]2-与Na+、K+配位形成了独特的网格状结构。化合物5是1分解产生的吡啶二羧酸通过吡啶环上的N和羧基O与Ce3+配位形成的花状结构。通过固体紫外漫反射光谱的测试和计算,得到其带隙均为2.08 eV。对4和5的电催化性质进行了研究,结果表明4和5对NO2-都具有一定催化作用。