镧系金属有机框架材料（Lanthanide based Metal-Organic Frameworks,Ln-MOFs）,作为MOFs材料的一个分支,是由镧系金属离子或金属离子簇与有机配体通过配位键构筑的多孔材料,具有结构可调、性质多样等特点,在气体吸附和分离、发光、非均相催化等方面表现出优异的性能。本论文基于4,4’,4"-三甲酸三苯胺（H3NTB）配体与镧系金属盐在不同溶剂体系中的反应得到了六种结构新颖的20个Ln-MOFs,并对其结构以及气体吸附、荧光、有机催化性质进行了研究。本论文的主要工作如下:1.基于H3NTB配体与镧系金属盐在DMA/H2O/HCl混合溶剂中反应得到5个Ln-MOFs:{[La（NTB）（DMA）（H2O）]·（DMA）}n（1-La）和{[Ln（NTB）（DMA）]·（DMA）}n（1-Ln,Ln=Pr,Eu,Tb,Dy）。这5个化合物具有块状晶体形貌,结构分析表明它们具有相同的三维多孔框架,微孔孔隙率超过40%。Ar和CO2气体吸附研究表明这5种化合物的 BET比表面积分别为 136.1（1-La）、120.5（1-Pr）、262.6（1-Eu）、273.0（1-Tb）和224.9（1-Dy）m2·g-1,表明这些化合物具有显著的稳定性和永久孔隙率。更重要的是,在无溶剂条件下,进一步研究了 1-Ln催化苯甲醛衍生物与丙二腈的Knoevenagel反应,发现1-Tb的催化活性最高（产率可达99%）,框架中Tb的路易斯酸性中心在Knoevenagel反应中起主导作用,这为区分同构框架中不同Ln离子在催化Knoevenagel反应中的催化活性提供了一个独特的例子。有趣的是,在部分反应釜中,H3NTB配体与LaCl2·7H2O在相同反应条件下可单独得到1种针状化合物1-La-needle:{[La（NTB）3（DMA）3]}n。结构分析表明针状1-La-needle具有类石墨烯二维层状结构,完全不同于块状1-La的三维框架结构,这反映了稀土离子多变的配位方式。2.基于H3NTB配体与镧系金属盐在NMP/H2O/HCl混合溶剂中反应得到三种不同结构的12个Ln-MOFs:{[La3（NTB）3（NMP）（H2O）2]·（NMP）3}n（2-La）、{[Pr（NTB）（H2O）2]（NMP）}n（2-Pr）、{[Ce（NTB）（NMP）（H2O）]·（NMP）}n（2-Ce）或{[Ln（NTB）（NMP）]·（NMP）}n（2-Ln,Ln=Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Yb,Lu）。2-La 属于单斜晶系,为P21/c空间群,La有三种不同的配位构型,其中水分子和NMP分子参与了配位,不对称单元中的三个NTB3-配体也表现出三种不同类型的配位模式,La3+离子与配体链接构成了具有微孔笼相互贯通的三维多孔框架。2-Pr属于单斜晶系,为P2/n空间群,Pr3+离子具有八配位构型,其中有两个水分子参与配位,而NMP分子不参与配位,只充当客体分子,NTB3-配体通过三种配位方式与相邻Pr3+离子配位构成三维多孔框架,有趣的是,2-Pr的孔道类型不同于2-La。除了有机溶剂NMP代替了 DMA,其余10个化合物可认为与1-Ln同构。对Ar和CO2的吸附研究表明,这12个化合物均具有显著的稳定性和永久孔隙率。荧光性能研究表明这些化合物的荧光性质主要取决于镧系离子的本性和配体自身的荧光性质。重点研究了 2-Ln在无有机溶剂条件下一锅法催化Deacetalization-Knoevenagel串联反应,发现2-Tb的催化活性最高（产率可达98%）。此外,还研究了 2-Ln对二氧化碳环加成的催化反应,发现2-Tb对环氧氯丙烷和环氧丙烷的催化产率依然能达到97%和96%,证明了2-Tb是一种高效的多功能非均相催化剂。3.基于H3NTB配体与镧系金属盐在NMF/H2O/HCl混合溶剂中反应得到2个Ln-MOFs:{[Ln（NTB）3（H2O）2]·（NMF）3}n（3-Ln,Ln=Eu,Tb）。3-Ln 为同构化合物,属于单斜晶系,为P21/c空间群。3-Tb结构分析表明,Tb3+离子具有九配位构型,其中有两个水分子参与配位,而NMF分子不参与配位,只充当客体分子,每两个Tb3+通过NTB3-配体上的一个μ2-η2:η1-COO链接构成一个金属簇单元Tb2（COO）4,该金属簇单元通过配体链接构成双层类石墨烯结构,双层与双层之间靠分子间弱作用力和配位水分子与NMF形成的氢键链接。由于氢键的作用使得该化合物的结构稳定性增加。