基于配位聚合物（CPs）材料制备的新型传感器具有选择性好、灵敏度高的优点,且操作简便、快捷、成本低,因此被广泛关注。目前,此类传感器主要用于荧光传感和电化学传感领域。另外,多核过渡金属簇CPs的研究对于探寻先进磁性材料、理解分子结构和磁性质之间的关系具有重要意义。在CPs合成过程中,配体的几何形状、官能团、对称性、尺寸、可能的配位模式在很大程度上影响着CPs的最终结构。与有机连接体相比,金属离子对自组装过程的调控作用也尤为突出,不同价态的金属离子往往决定其配位数和配位倾向。在众多配体中,多羧酸类配体被认为是很好的选择,其较强的配位能力及多变的配位方式易产生多核簇及高维框架结构。为了提高CPs的功能,通常会在羧酸类配体上引入活性位点,如咪唑基、羟基、醚氧基、酰胺基等官能团。CPs合成方法丰富多样,除了广泛使用溶剂热这种直接合成方法外,也可通过原位复合、离子掺杂、配位后合成等后修饰策略在多孔CPs,即金属有机框架（MOFs）中引入客体分子或离子。这种方法可以在不影响MOFs整体框架完整性的情况下,达到提升原有材料性能或者拓展新功能的目的。基于以上研究思路,本论文分别选用含有酰胺基团和醚氧基团的多羧酸配体N,N′-二（4-邻苯二甲酸）-草酰胺（H₄bpa）和5,5’-二苯醚间苯二甲酸（H₄odip）,使用溶剂热直接合成方法与过渡金属离子和碱土金属离子构筑得到多例结构新颖且具有良好稳定性的CPs。在此基础上,选取了两例具有较大孔隙的MOFs进行后修饰合成,并对其荧光传感、电化学传感及磁性质进行研究。本论文内容共分为五章:第一章,对CPs的概念、合成方法及其在荧光传感、电化学传感及磁性材料领域的应用进行介绍,并概述本论文的选题思路和研究进展。第二章,为了探究溶剂热合成过程中,金属离子对CPs合成的影响,在反应过程中对温度和溶剂比例进行控制。使用H4bpa配体合成得到五例CPs,分别为[Zn（bpa）_0.5（H₂O）₂]_n（1）,[Co（bpa）_0.5（H₂O）₂]_n（2）,[Mn（H₂bpa）（H₂O）₂]_n（3）,[Ca（H₂bpa）（H₂O）₂]_n（4）和[Ba（H₂bpa）（H₂O）₂]_n（5）。H₄bpa配体在配位过程中展示出多变的配位模式,导致不同结构的生成。1和2同构,形成具有M₂O₂簇结构的二维格子层。3和4同构,形成具有[M（CO₂）₂]_n一维链的4-连接PtS型三维骨架。5形成具有[BaO₃]_n链的二维波浪层结构。另外,2和3分别具有反铁磁性和铁磁性质,而1、4和5具有较强的固态发光。第三章,选用H₄odip配体在溶剂热条件下合成了一系列碱土金属有机框架（AE-MOFs）,即{[Mg₂（μ₆-odip）（μ₂-OH₂）（H₂O）₄]·DMF}_n（6）,[Ca₂(μ₁₀-odip)（EtOH）]_n（7）,[Sr（μ₆-H₂odip）（MeOH）]_n（8）和{[Ba_1.5（μ₅-H₂odip）（μ₄-H₃odip）（H₂O）₃]·2（H₂O）}_n（9）。此配体在四例MOFs中表现出多种配位模式,导致MOFs具有不同拓扑结构。6含有双核Mg₂（COO）₂（μ₂-OH₂）簇,形成双节点4-连接（6⁶）-dia三维拓扑。7基于[Ca（COO）]_n链和Ca₂（COO）₂双核簇,形成新颖的3-节点（5,5,10）-连接的三维网络。8含有[Sr（COO）]_n链,形成单节点6-连接(4¹⁰·6⁵)-sma三维拓扑。9的结构中包含两种类型的一维链,形成稀少的4-节点（4,5,6,6）-连接三维拓扑结构。四例AE-MOFs均表现出良好的固态荧光性质。其中6和7分别对Fe³⁺离子和Pb²⁺离子、Fe³⁺离子和Cu²⁺离子具有多响应识别能力,8和9对Fe³⁺离子有单一选择性检测能力,表明其可以作为水体中特定重金属离子检测的潜在荧光传感材料。第四章,选用H₄odip配体,合成了一例含有Ni₁₂（odip）₁₂和Ni₂₄（odip）₁₂纳米笼结构的三维多孔MOF{[Ni₂（odip）（H₂O）₄（DMF）]·DMF·2H₂O}_n（10）。该MOF基于纳米笼结构表现出新颖的3-节点（3,3,4）-连接拓扑网络。利用MOF框架的高孔隙率优势,以10为基体,通过溶液浸泡方法引入光活性Eu³⁺离子,得到光功能化的Eu³⁺@10复合材料,并对其进行表征分析。荧光传感实验证明,Eu³⁺@10具有灵敏的、可循环使用以及快速检测天冬氨酸的能力,其猝灭常数为1.565×10³ M^-1。此研究为实现不具有发光性能或难以直接合成的发光MOFs材料具有与镧系MOFs类似的荧光传感功能提供了可能性。此外,10在7–50 K范围内具有铁磁性特征。第五章,使用H₄odip配体,合成得到一例含有[Co₅（μ₃-OH）₂（μ₂-OH₂）₂]⁸⁺五核簇结构的三维多孔MOF{[Co₅（odip）₂（OH）₂（OH₂）₂（H₂O）₄]·2DMF·H₂O}_n（11）。该MOF修饰的玻碳电极对葡萄糖的氧化表现出电催化活性。多孔MOF基体有利于将银纳米颗粒均匀分散固定在其空腔内。通过沉积还原的方法制备了负载银纳米粒子的Ag@11复合物用于增强电催化活性。结果表明,Ag@11复合物修饰的电极对葡萄糖氧化反应的催化活性显著增加,且具有较低的检出限（1.32μM）、良好的选择性和灵敏度(0.135μAμM^-1)。此研究推动了以MOF为模板的多孔复合材料作为电化学传感器的应用。此外,由于五核Co（Ⅱ）簇的存在,11展示出有趣的自旋玻璃磁行为。