金属有机框架(Metal-organic frameworks,MOFs)是由各种有机配体和金属离子或团簇(也称为次级单元,SBUs)构筑而成的一类具有多孔网络结构的晶体材料。MOFs材料具有高的比表面积、化学稳定性和热稳定性等特点,在光催化、非均相催化、功能材料的设计与合成等方面具有广泛的应用。多金属氧酸盐(Polyoxometalates,POMs)是一类金属氧化物阴离子簇,因具有特殊组分和结构使其拥有优良的催化性能,包括可调节的酸度和氧化还原特性、高的热稳定性以及对光和电的敏锐性。尤其是在光催化氧化反应中具有传统的催化剂不可替代的优异性能。将POMs引入到MOFs中构筑的多酸基金属有机框架(POMOFs)不仅能够充分发挥多酸在催化方面的优势,又可以利用金属有机框架进行非均相催化,多组分的协同作用能够达到强强联合,实现高效非均相催化。本文主要探究钼酸盐和钨酸盐构筑的MOFs和POMOFs材料,及它们在非均相催化方面的应用。总体分为两个部分:第一,钼酸盐基功能配合物的设计与合成及催化烯烃选择性氧化、(CO2环加成反应性能的研究。第二,Keggin型杂多钨酸盐基金属有机框架(POMOFs)的设计与合成及光催化苄胺偶联反应性能的研究。在第一章的内容中,设计与合成了三例钼酸盐基功能配合物,同时根据化合物结构表征及性质分析进行了相应的催化研究。1)利用水热合成法将钼酸盐中的活性位点Mo6+和Co2+离子结合构筑出一例纯无机三维框架,化合物NaCoMo2[CoO(μ-OH)]O8·H20(1)。利用红外光谱分析、热重分析、X-射线粉末衍射、X-射线晶体衍射、高倍扫描电镜、XPS光谱分析、元素分析等一系列测试手段,对所得化合物进行组成和结构的多维度表征。同时,进行了关于化合物在催化氧化环己烯反应的催化性能探究,结果表明,该化合物具有高效的光催化选择性氧化环己烯的性能,同时催化剂能多次循环利用,证明该化合物是真正的非均相催化剂。2)利用水热合成法将钼酸盐中的活性位点Mo6+引入到Cu2+离子和刚性配体4,4’-联吡啶(BPY)构筑的MOF结构中,制备得到具有三维孔道结构的MOF,化合物[(4,4’-bpy)Cu3(OH)2(Mo04)2](2)。并对化合物进行了红外光谱、热重、气体吸附、高倍扫描电镜、X-射线粉末衍射和X-射线单晶衍射等一系列的结构表征和性质分析。进一步研究了化合物串联催化由烯烃与CO2直接环加成到环碳酸酯的反应,并对催化结果进行了研究。结果表明,化合物2在催化烯烃环加成过程中有良好的催化活性,得到较高的转换率,并且具有较好的重复使用性。3)利用水热合成法,以钼酸盐和醋酸钻为原料、选用刚性多齿配体2,4,6-三(4-吡啶基)三嗪(TPT)为桥联配体,构筑了一例具有非均相催化活性和三维多孔结构的MOF,[(TPT)Co(OH)2(Mo04)4](3)。并对其进行了红外光谱分析、热重分析、X-射线粉末衍射、X-射线晶体衍射、元素分析等一系列结构表征和性质分析。进一步研究了化合物催化环氧化苯乙烯与CO2环加成合成环碳酸酯的反应,并对催化结果进行了研究。结果表明,化合物3在催化(CO2环加成反应过程中有良好的催化活性,得到较高的转换率,并且具有较好的重复使用性。在第二章的内容中,设计与合成了两例Keggin型杂多酸盐基金属有机框架化合物(POMOFs),同时结合化合物结构表征和性质分析进行了相应的催化研究。1)利用水热合成法,通过引入金属离子Zn2+和功能性脯氨醇衍生物配体(L-BCIP)构筑了一例以钒取代的Keggin型多酸阴离子[PW11VO40]4-为模版的POMOF催化剂,[Zn(HPYI)3][Zn(PYI)PW11O39]·3H2O(4)。并对其进行了红外光谱分析、紫外-可见漫反射光谱分析、热重分析、X-射线粉末衍射、X-射线晶体衍射、元素分析等一系列结构表征和性质分析。进一步研究了化合物光催化烯烃与苄胺的氧化偶联串联反应,并对催化结果进行了分析。结果表明,化合物4在催化烯烃与节胺偶联反应的过程中,具有较高的转化率并且催化剂能够多次循环。2)利用水热合成法,选用半刚性的萘酰亚胺(NDPI)为桥联配体、脯氨醇衍生物(Z-BCIP)为功能性配体和金属离子Zn2+合成了一例以Keggin型多酸阴离子[BW12O40]5-为模版的POMOF催化剂,[Zn(HPYI)3]2(DPNDI)[BW12O40]2(5)。并对其进行了红外光谱分析、紫外-可见漫反射光谱分析、热重分析、X-射线粉末衍射、X-射线晶体衍射、XPS光谱分析、元素分析等一系列结构表征和性质分析。进一步研究了化合物光催化氧化苄胺的偶联反应,并对催化结果进行了分析。结果表明,化合物5能够在可见光的照射下,顺利地催化苄胺的氧化偶联反应,产率较高,而且催化剂能多次循环使用。