多酸(POMs)在催化、医药、磁性材料等领域有着广泛的应用,是无机领域主要的研究方向之一。最近多酸基多孔材料的研究发展迅速,并在气体分离、吸附等领域得到应用,拓宽了多酸的应用范围。Anderson型杂多酸是多酸中最灵活的基本拓扑结构单元,有着独特的结构特性和易于修饰等特点,特别是以三羟甲基有机配体修饰的Anderson型杂多酸(TRIS-Anderson),近年来大量研究以这类多酸衍生物通过有机修饰构筑结构多样且稳定的多酸基功能材料,受到了广泛关注。长期以来TRIS-Anderson多酸均通过两步反应来进行合成,操作步骤比较繁琐。本论文开创了完全不同于传统方法的水热“一锅法”一步简便合成TRIS-Anderson多酸的新方法,并在此方法的基础上,合成了一系列带有不同中心杂原子的Anderson型多酸,其中更是首次合成了四价钒为中心杂原子的Anderson型多酸,为TRIS-Anderson多酸的合成开辟了新的道路。通过红外、核磁、质谱、XPS和X射线单晶衍射等表征手段对产物进行了结构表征发现,这些通过新方法合成的Anderson型多酸的晶体结构均呈现新颖的3D笼状和框架状开孔结构。本论文进一步从合成方法、抗衡阳离子和三羟甲基有机配体等三个角度来探究了这些TRIS-Anderson多孔结构形成的主要影响因素,通过选取2-羟甲基-1,3丙二醇、三羟甲基乙烷和季戊四醇这三种末端基团大小不同的三羟甲基有机配体制备TRIS-Anderson多酸,重点讨论了在同一合成条件下有机配体对晶体结构堆积的影响,解释了不同的配体与相应的多酸衍生物晶体组装结构的联系,为可控设计新的多酸基多孔材料提供了宝贵的理论参考。