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金属-有机框架（Metal-Organic frameworks（MOFs））或者多孔配位聚合物（PCPs）由于具有极大的比表面积,可调控的孔径和拓扑结构,良好热稳定性和化学稳定性诸多优异性特点,因此,在气体储存,气体分离,对映选择性分离,多相催化,化学传感和药物递送等方面展现出广泛的应用潜力。为了得到更多的功能MOF材料,设计和合成能够满足人类生产生活需要的MOF材料正是科研工作者所想要达到的目标之一,因此是新材料领域的合成和设计是具有挑战性的热门研究课题。本文主要是基于氮杂环羧酸类配体与3d过渡金属成功构筑了不同结构类型的金属有机框架,并对其结构、吸附、碘负载和后修饰调控做了探究。全文分为四章:第一章是前言与课题相关的研究背景,主要通过列举最近的研究来介绍了设计和合成MOFs的一些方法以及MOFs在一些领域（气体吸附储存分离,荧光传感,光电有机催化,磁性等）的应用,说明了本课题选题的意义以及对所涉及课题的进展进行了详细的描述。第二章,通过柱层式的构筑策略,在溶剂热条件,利用刚性的发光有机配体4,4’-（1,2,5-苯并噻二唑-4,7-二基）-二苯甲酸与三氮唑和d10金属Zn2+离子,得到了一例三维发光微孔MOF[Zn（trz）（BTDB）0.5]·2 DMF（1）,该化合物在c轴方向有孔径尺寸为（A=5.99×5.99（?）,B=5.12×5.12（?））的1D通道,其孔穴率为42.7%。通过热重分析可知主体框架能够稳定保持到348℃,并且浸泡在p H范围为3-12的水溶液的粉末衍射可得配合物具有良好的水稳定性。通过浸泡在0.01 M的Fe3+的水溶液中的荧光降为原来的荧光强度的0.93%（发光强度由408100减少为3790）,可知化合物可以作为在水溶液中检测金属Fe3+的荧光检测材料。其在77 K常压下对氮气的饱和吸附量为214.28 cm~3g-1,通过77 K-N2等温吸脱附曲线拟合得到的SBET为585.95 m~2/g,SLangmuir为755.11 m~2/g。其在195 K常压下对二氧化碳气体的饱和吸附量为257.91 cm~3g-1,通过195 K-CO2等温吸脱附曲线拟合得到的SBET为647.26 m~2/g,SLangmuir为829.51 m~2/g。将脱空样品浸泡在饱和碘的环己烷溶液中七天,通过热重加热释放证明1 g化合物1可以负载0.366 g碘,且化合物1中碘分子在甲醇中的释放形式主要为I-。本章表明预合成构筑策略是合成特定功能配合物的有效途径之一。第三章描述了在本课题组前期工作的基础上,在溶剂热合成的条件下,将2-羟甲基-5-羧基苯并咪唑和2-羟乙基-5-羧基苯并咪唑相似配体按照不同比例混合构筑了三个化合物(化合物2=羟甲基:羟乙基=2:1,化合物3=羟甲基:羟乙基=1:1,化合物4=羟甲基:羟乙基=1:2。晶胞参数和粉末衍射表征分析配体掺杂并不影响MOF的主体框架结构。通过质谱、核磁等手段分析得出混配化合物含有不同的配体比例与投料比一致。在对比不同比例混配的晶体得出化合物2吸附量最大且相对比表面积最大,化合物2、3、4对应N2吸附的饱和吸附量为171.45 cm~3g-1、162.42 cm~3g-1、150.58 cm~3g-1,SBET分别为650.1 cm~3g-1、537.8cm~3g-1、535.7 cm~3g-1,SBET分别为603.0 cm~3g-1、571.9 cm~3g-1、499.3 cm~3g-1。化合物2、3、4对应CO2吸附的饱和吸附量为140.76 cm~3g-1、135.40 cm~3g-1、117.86 cm~3g-1,SBET分别为603.0 cm~3g-1、571.9 cm~3g-1、499.3 cm~3g-1,化合物2、3、4对碘分子的负载量为0.502 mol、0.474 mol、0.460 mol。并且以化合物3为例探究了热消除反应后的气体吸附变化,通过热重和DSC表征分析确定了热处理消除反应发生的温度为285℃,通过随时间跟踪后反应转换过程的荧光得出后反应完全转换需要12 h。随时间跟踪的粉末衍射跟踪以及热消除反应前后的核磁共振碳谱分析表明后修饰前后框架结构不变。气体吸附结果表明化化合物3’的N2和CO2吸附的饱和吸附量为85.9 cm~3g-1,81.31 cm~3g-1。通过系列化合物的对比,突出了主客体之间的相互作用,为气体吸附和分离提供了更多可能。第四章以基于4-（4-吡啶基）-苯甲酸配体与Fe2+金属盐在溶剂热条件下反应,得到了一例化学稳定性很差的铁基微孔柱链式MOF[Fe2（pybz）4]·8Me CN（5）,将原本化学稳定性极差的配合物[Fe2（pybz）4]·8Me CN,在纯氧150℃加热4 h的条件下氧化得到化合物6,化合物6在300 K时的χmT值为4.3071 cm~3mol-1K,相比于Fe2+离子高自旋态的仅自旋值是S=4/2,3.00 cm~3mol-1K较高,相比于Fe3+离子的仅自旋值是S=5/2,4.375 cm~3mol-1K低,证明化合物5中的铁离子部分被氧化。通过穆斯堡尔光谱分析了氧化后的不同价态铁的含量约为n(Fe2+):n(Fe3+)=1:2,使用拉曼光谱的651 cm-1和755 cm-1特征峰和红外光谱1188、559和536 cm-1特征峰分析得出氧化后其抗衡离子为O22-,得到化合物6的分子式为:Fe IIFe 2III（pybz）6（O2）。因为氧化需要150℃,故单晶结构只能起到辅助分析的作用,单晶结果分析表明氧化前后化合物保持一样的框架（金属的配位模式,配体的配位模式和三维框架保持一致）,但最小单元不同,菱形窗口尺寸降低（12.4×12.4（?）~2变为9.6×9.6（?）~2）,孔隙率降低,由45.2%减少为39.6%（去除抗衡离子时较原来去除溶剂时小）。在保持框架结构基本完整的情况下,利用PSM增强其稳定性,XRD测试表明原来极其不稳定的化合物能够在空气和水中能保持稳定。由于氧化后金属价态的升高以及抗衡离子的存在使得气体吸附类型发生变化,氮气气体饱和吸附量由210.51 cm~3g-1降低为75.38 cm~3g-1,二氧化碳饱和吸附量由230.51 cm~3g-1降低为106.74 cm~3g-1。通过碘负载性质进一步表明氧化后尽管孔道变小,但仍然能够负载碘分子,负载量为每克化合物6负载0.425 g碘分子且氧化后框架对碘分子的作用力变强。