氨气对人类的健康会产生极大的威胁,对其传感和识别的研究十分重要。传统的氨气传感器一般是电化学的方法检测,极易受到电磁信号的影响,降低传感器的灵敏度,研究者急切的寻找更高效更灵敏的方法检测氨气。在本论文中,我们选取了可以提高材料稳定性的四氮唑配体三(4-四氮唑)苯胺(H3L)和颜色易变的钴离子,通过溶剂热法获得一种新的具有高热稳定性和优秀的化学稳定性的混合价态多孔金属有机骨架MOF(FJU-56)。该化合物FJU-56在氨水蒸气下,可以通过主客体氢键的相互作用影响金属的配位环境使得材料发生快速的从红色到黄褐色的颜色变化,识别水蒸气环境下的氨气。我们首次利用单晶X射线衍射技术确定了吸附在FJU-56孔道中的氨气分子的位置后发现:与以往氨传感材料不同,FJU-56的变色机理为氨气与MOF骨架N原子间的相互作用改变Co离子配位环境而致使变色;FJU-56比传统氨气传感器更安全、方便、快捷,且裸眼可视,为氨气传感器的研究提供了新思路。我们还利用三角形的四氮唑配体1,3,5-三(4-四氮唑苯基)苯(H3TPB)和金属锌合成了一例阴离子MOF(FJU-57),该材料具有很好的水稳定性,在水中对阳离子型亚甲基蓝染料有很高的吸附性能,而对于阴离子型甲基橙染料没有吸附,表现出很好的阳离子吸附选择性。此外,我们将钼酸引入一个单金属的四氮唑基MOF框架上,得到一个双金属的MOF材料(FJU-58),该材料由于框架上存在钼酸根,能够传导质子,阻抗测试表明在95%湿度下60 ℃时样品质子传导率可达10-4S/cm级别,是潜在的质子传导膜材料。