金属有机框架(Metal-organic frameworks,MOFs)是一种由金属离子和有机配体通过配位键结合自组装形成的,以金属为节点的具有周期性网络结构的多孔晶体材料。因MOFs材料具有多变的拓扑结构及物理化学性质,具有许多显著的特性,被广泛地应用在许多领域,如药物载体、能源储备等。由于部分药物具有较差的水溶性,限制了药物在体内的溶解释放过程,如何提高难溶性药物的溶解度是药学研究的重要领域之一。介孔碳材料具有很好的生物相容性,并且具有丰富的孔道结构和良好的稳定性,因此介孔碳材料也是一种广受研究者们关注的药物载体材料。由于MOFs具有不同的形貌和孔隙结构,通过MOFs为前驱体制备的介孔碳可以保持原来一定的形貌孔隙特征,非常适合用于制备作为药物载体的介孔碳材料。具有高能量密度,长循环寿命和优异速率能力的可充电锂/钠离子电池已被认为是便携式电子设备有前途的电源。近年来,发现过渡金属硒化物能提供比碳质电极材料大得多的理论比容量,是有希望的锂/钠离子电池高容量的负极材料。此类电极材料通常需要与碳材料进行复合,而MOFs正是合成具有独特微观结构的过渡硒化物和碳材料非常理想的模板。本文以有机金属框架ZIF-67与ZIF-8为前驱体合成出介孔碳复合材料,作为锂/钠离子电池的负极材料以及药物载体,具体工作如下:1.将基于Co基沸石咪唑金属有机骨架(ZIF-67)制备的介孔碳与氧化石墨烯进行复合,通过控制使用抗坏血酸的还原时间来调节Co-NC@r GO的孔隙结构,制备出804.66 m2/g超大比表面积的磁性介孔碳材料,并研究此材料对酮康唑的吸附及释放性能。酮康唑的吸附/释放实验结果表明,当负载在Co-NC@r GO-2h上后,载药量可达10.7%,并且在释放实验中,180 min内的药物累计释放量达75.5%,远高于原料药的33.2%,并且在40 min后药物的释放基本完成。2.将Zn(NO3)·6H2O作为金属源,2-甲基咪唑作为有机配体合成出ZIF-8,并在600°C下用硒粉作为硒源对ZIF-8进行硒化,并作为锂离子电池的负极材料测试其电化学性能。从XRD、SEM、TEM等物相表征结果表明具有核-壳的Zn Se@C被成功合成,并且XPS、拉曼光谱等表征结果表明了保温时间对外部碳层的影响,随着保温时间的增加,碳层的氮原子种类和碳层的不定型碳与石墨碳的比例均发生变化,从而导致材料的电化学性能的差异。3.以ZIF-8作为前驱体合成的Zn Se@C核-壳纳米复合材料作为模型的负极材料,分别使用醚类和碳酸酯类电解液这两种电解液装配电池,来比较两者之间的电化学性能的差异。Zn Se@C在醚类电解液中在电流密度为1 A/g循环800次后,其比容量依然有617.1 m Ah/g,远优于碳酸酯类电解液。实验结果发现在醚类电解液中电极表面形成的SEI膜更稳定,从而导致Zn Se@C在碳酸酯类电解液中电化学性能不如在醚类电解液中。4.基于ZIF-8合成的Zn Se@C的材料进一步使用抗坏血酸还原氧化石墨烯进行包裹,合成出具有三维导电结构的Zn Se@r GO复合材料。Zn Se@r GO-10:1作为钠离子电池负极表现出了优秀的电化学性能,在超大电流密度5 A/g下,稳定循环1000圈比容量仍有223.7m Ah/g,容量保持率为90.4%。实验结果表明了通过石墨烯包裹来改善材料的机械强度能够有效地提高材料的电化学性能。