金属有机框架材料（MOFs）一直处于多学科研究的前沿阵地,具有广阔的应用前景。为充分发挥MOFs材料形貌特征、多孔限域、有机无机组分多样且高度有序的优势,以MOFs材料为源的各类功能材料,如MOFs基复合材料、MOFs衍生物等新型功能材料在储能和催化领域有着丰富的应用。本文从MOFs材料的设计合成、后修饰研究和应用功能拓展出发,成功合成了三类MOFs基材料,探索其在有机污染物吸附去除、非均相有机催化、电催化方面的应用。主要内容分为以下四个部分:第一部分:首先概括了金属有机框架材料的结构特点、制备以及研究前沿;其次论述了其在限域催化、染料吸附、电催化等方面的应用,并总结了相关领域的最新的研究结果;再次概述了MOFs为源材料制备金属硫化物的优势及其对染料吸附,电催化能的影响;最后介绍了本文的选题依据和研究内容。第二部分:以5’-（3,5-dicarboxyphenyl）-[1,1’:3’,1’’-terphenyl]-3,3",5,5-tetracarboxylicacid（H₆BHB）为有机构件,我们合成了四例异质同构的块状MOFs[NH₂（CH₃）₂][M₃（μ₃-OH）]（H₂O）₃（BHB）]（CTGU-10）{[M=Co₃,Co₂Ni,CoNi₂,Ni₃,标记为CTGU-10a1-10d1]};在研究块状CTGU-10系列材料电催化析氧（OER）性能的基础上,合成了对应的基于纳米片构筑的纳米微球和纳米带状MOFs分级结构（CTGU-10a2-d2）,并系统对比研究了块状和纳米微球/纳米带状MOFs的电催化OER性能。其中,纳米带状CTGU-10c2的OER催化活性最好:起始电位140 mV,在交换电流密度为10 mA cm^-2时过电位240 mV,塔菲尔斜率58 mV dec^-1;DFT和实验分析表明CTGU-10c2优异的OER性能是由于其分级纳米带状形貌和异金属耦合效应所致。这一工作证实异金属簇引入和纳米片化策略构筑MOF分级纳米结构是提升MOFs材料电催化性能的有效途径。相关成果发表于国际期刊Angew.Chem.Int.Ed（2019,58,4227-4231）,申请发明专利1项（CN201810027272.9,实审）。第三部分:以H₆BHB为有机组件,合成两例同构的三维多孔Zn/Mn-MOF晶态材料,孔隙率为54.6%。以其为载体,通过浸渍还原法将银纳米粒子（Ag NPs）负载于两例晶态材料的孔道之中,以硝基苯酚还原反应为探针,考察其限域负载贵金属Ag纳米粒子性能,发现Ag@Mn-MOF复合材料具有较高的催化还原硝基苯酚的能力,速率常数为3.2×10^-2 s^-1,申请发明专利1项（CN201810644587.8,实审）。第四部分:我们通过原位硫化策略成功地制备了一系列CuS@NOTT-101-x（x=20,40,60,80,100,120℃）复合材料,形貌研究表明,所获复合材料为高度分散的CuS颗粒均匀地嵌入NOTT-101框架的表面或孔结构内形成的分级结构,硫化后修饰增加了活性位点和分级形貌,从而导致复合材料呈现出优异的吸附和电催化性能:所获复合材料对有机污染物染料表现出较高的吸附能力,其中CuS@NOTT-101-80性能相对最优,对低浓度（30 mg/L）的RhB 6G呈现出快速吸附,饱和吸附量为500 mg g^-1,这是目前文献报道的MOFs基复合材料的最高吸附值;同时表现出优良的电催化析氢活性,即过电位210 mV、塔菲尔斜率78 mV dec^-1和在酸性电解液较好的稳定性。申请发明专利1项（CN201710730539.6,实审）。我们又以MIL-53（Fe）为主体,采用原位硫化策略合成了系列Fe₃S₄/MIL-53（Fe）复合材料,研究表明硫化修饰原位引入了具有良好导电性的Fe₃S₄超小纳米片,其附着在3D MIL-53（Fe）表面形成复合材料;通过调节Fe₃S₄/MIL-53（Fe）质量比,可获得不同电催化HER性能的复合材料,其中Fe₃S₄（52.1 wt%）/MIL-53复合催化剂的电解水性能最优并且具有较好的化学稳定性,相关工作发表于国际知名期刊Chemical Communications（2019,55,4570-4574）,申请发明专利1项（CN201810026817.4,实审）。