金属-有机框架（Metal-Organic Frameworks,MOFs）是由金属离子或金属离子簇与有机桥联配体通过配位自组装形成的二维或三维的复杂网络结构。作为一种新型的有机-无机杂化多孔材料,来自金属离子和有机配体组成选择的多样性使得MOFs具有丰富的结构多样性和良好的框架可修饰性。MOFs的结构多样性赋予其众多的功能属性,这使得MOFs在化学传感、气体吸附、分子磁性、药物缓释、异相催化、质子传导等众多研究领域表现出优异的性能和巨大的应用潜力。经过近二十年的发展,MOFs已成为材料领域的研究热点。在已报道的众多MOFs结构中,发光金属-有机框架（LMOFs）由于其特殊的光响应性能而受到广泛关注。据统计,已报道的LMOFs数量约占全部MOFs种类数量的10%左右,LMOFs的定向合成和高效制备依然具有挑战性。本论文从光响应有机配体的设计合成出发,得到了三种具有不同结构属性的有机桥联配体,通过其与过渡金属离子和碱土金属离子配位组装,合成了五种新的MOFs结构。利用单晶X-射线衍射、粉末X-射线衍射、红外、热重等表征手段对它们进行了结构分析,并测试了它们在荧光和磁性等方面的性能和应用。本论文工作主要分为以下四个部分:（1）基于半刚性双官能团配体的金属-有机框架的合成、结构及性能研究。通过C-S键偶联反应合成了一个半刚性双官能团有机配体5-（（1-甲基-1H-四唑-5-基）硫代）-间苯二甲酸（H₂mttia）。H₂mttia结构中同时包含多羧酸和四氮唑杂环,使得配体分子具有丰富的配位连接点。此外,配体结构中的柔性硫醚化学键赋予H₂mttia分子灵活可调的配位模式。通过水热反应,合成了两个新的MOFs结构[Cd（mttia）（H₂O）]_n（1）和[Cu（mttia）]_n（2）。化合物1具有双核Cd（II）构筑单元,整体晶体结构表现为双节点3,6-连接的二维网络结构。化合物2具有双核Cu（II）构筑单元,整体晶体结构表现为立体的三维框架结构。化合物1-2结构中配体H₂mttia与金属离子的配位方式完全不同,显示了柔性配体在形成MOFs过程中的配位灵活性。性质研究表明,化合物1具有基于配体发射的荧光发射性能,而对化合物2的变温磁化率测试表明相邻的Cu²⁺离子之间具有强的反铁磁超交换作用。（2）氨基修饰的镁金属-有机框架的构建及其荧光传感性能研究。通过铃木偶联反应合成了一种氨基取代的有机桥联配体4,4’-（4-氨基吡啶-3,5-二基）-二苯甲酸（H₂APDA）,通过其与Mg²⁺离子的溶剂热反应,构建了一种结构新颖的氨基功能化镁金属-有机框架[Mg₂（APDA）₂（H₂O）₃]·5DMA·5H₂O（Mg-APDA）。Mg-APDA是具有一维六边形孔道的三维框架结构,孔道直径约为8.0?,孔隙率为62.8%。微孔孔道表面修饰有高密度的路易斯碱性氨基位点和未配位的氧原子,有利于Mg-APDA锚定和识别各种客体分子。荧光检测测试表明,Mg-APDA表现出多响应的荧光传感行为,可以高选择性地检测Fe³⁺离子,呋喃西林（NZF）和呋喃妥因（NFT）抗生素,以及2,6-二氯-4-硝基苯胺（DCN）农药,且检测过程表现出优异的抗干扰能力。Mg-APDA对Fe³⁺离子的高效检测可归因于主体框架与客体分析物之间的能量转移过程,而硝基呋喃类抗生素和DCN对Mg-APDA荧光发射的高猝灭效率可归因于光诱导电子转移和共振能量转移的组合效应。氨基作为有机发光材料中的给电子基团,将其修饰到LMOFs框架结构中可以增加LMOFs的电子云密度,从而促进主体框架与客体分析物之间的电子转移过程,进而导致更高的荧光检测灵敏度和选择性。因此,LMOFs的氨基功能化修饰对于基于MOFs的高效荧光传感器的构建具有一定的指导意义。（3）咔唑功能化镉金属-有机框架的构建及其荧光传感性能研究。通过偶联反应合成了一种咔唑衍生的多羧酸配体4,4’-（9-（4’-羧基-[1,1’-联苯基]-4-基）-9H-咔唑-3,6-二基）-二苯甲酸（H₃CBCD）,通过其与Cd²⁺离子的溶剂热反应,构建了一种咔唑功能化镉发光金属-有机框架[Cd₃（CBCD）₂（DMA）₄（H₂O）₂]·10DMA（Cd-CBCD）。Cd-CBCD是基于二维层状结构通过π?π堆积作用形成的三维超分子框架结构,配体中引入的咔唑结构单元使得Cd-CBCD表现出强烈的蓝光发射特性。荧光传感实验表明,Cd-CBCD可以通过荧光淬灭的形式高效检测农药（DCN）、抗生素（NZF、NFT）和硝基芳香化合物（4-硝基苯胺（4-NA））等有机污染物,且检测过程具有较高的灵敏度、优异的抗干扰能力以及良好的循环利用性能。荧光淬灭机理表明,在抗生素检测过程中电子转移机制占据主导因素,而DCN和4-NA对Cd-CBCD的高猝灭效率可归因于光诱导电子转移和共振能量转移的组合效应。Cd-CBCD代表了第一个咔唑功能化的LMOF作为农药、抗生素和硝基芳香化合物检测的多功能化学传感器。（4）基于咔唑结构单元的MOF?染料复合材料的构建及其白光发射性能研究。通过咔唑衍生配体H₃CBCD与Zn²⁺离子的溶剂热反应构建了一个具有强烈蓝光发射性能的LMOF结构（Zn-CBCD）。Zn-CBCD是基于四核锌次级构筑单元的三维框架结构。Zn-CBCD较大尺寸的孔道结构可实现对荧光染料罗丹明6G（R6G）和吖啶黄（Acf）的有效封装。由于Zn-CBCD主体框架与客体染料分子之间存在有效的能量转移过程,染料封装后得到的Zn-CBCD?染料复合物显示包括主体框架和客体染料分子在内的双重发射特性。将Zn-CBCD晶体浸泡在R6G和Acf的混合溶液中,可实现主体框架对R6G和Acf的同时封装,通过调节Zn-CBCD结构中两种荧光染料的相对包覆含量,得到的Zn-CBCD?Acf/R6G复合材料表现出良好的白光发射性能。在波长为365 nm的激发光下,Zn-CBCD?Acf/R6G复合物的色度坐标值为（0.332,0.331）,这与理想白光的色度坐标值（0.333,0.333）非常接近。