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本论文的主要目的是设计和合成由金属有机部分修饰的新型有机-无机杂化多金属氧酸盐化合物。通过选择不同类型的N-杂环配体,在水热法下获得了10种新化合物。通过红外光谱,单晶X射线衍射分析,热重分析,X射线粉末衍射和元素分析对这些化合物进行了结构表征。讨论了合成因素对化合物结构的影响,如N-杂环配体的构象差异,pH值等。此外,还研究了一些化合物的电化学和光催化性质以及质子传导性。1.利用新的螯合配体2-（吡啶-2-基）-1H-苯并[d]咪唑（PBI）和经典的多金属氧酸盐作为无机构筑单元,在水热条件下获得了4种未报道的有机-无机杂化物。[Cu（PBI）2（H2O）][{Cu（PBI）（OH）（H2O）}{PW12O40}]·5H2O（1）[Cu2（PBI）3（H2O）3][SiW12O40]·5H2O（2）[Cu（PBI）2（H2O）][{Cu（PBI）2（H2O）}{SiW12O40}]·4H2O（3）[Cu4（HPO4）（PO4）（H2O）2（PBI）4][PMo12O40]·H2O（4）在化合物1-3中,Keggin型POM单元由{Cu/PBI}金属有机片段和额外分离的阳离子{Cu/PBI}部分修饰,进一步叠加成具有多孔结构特征的3-D超分子骨架。化合物4由阳离子簇[Cu4（HPO4）（PO4）（H2O）2（PBI）4]4+和Keggin型POM阴离子组成,形成一个三维超分子骨架,具有有限的间隙,供客体分子进入。对这四种化合物在RhB和MB污染物的光催化染料降解活性方面进行了研究。所有四种化合物对MB降解均显示出良好的光催化性能,而在UV光下RhB降解活性非常低。经推测,与RhB分子相比,MB分子尺寸较小,可显著影响化合物1-4对染料吸附能力,从而导致这种明显的差异。通过循环伏安法制备碳糊电极并研究了这些化合物在1M H2SO4+Na2SO4溶液（pH=2）中的电化学性质。实验表明,化合物1,2,3和4对亚硝酸盐的还原均具有电催化活性。2.我们在水热条件下使用2-（吡啶-2-基）-1H-苯并[d]咪唑（PBI）配体得到了一种新型有机-无机杂化物。[Cu4（HPO4）（PO4）（H2O）2（PBI）4][PW12O40]·H2O（5）化合物5是在低pH值下水热合成而得。X射线结构分析表明,化合物5是基于Keggin型多钨酸盐和四磷酸酯核心蝶形结构的新型无机-有机杂化材料,具有2D结构特征。化合物5具有令人印象深刻的光催化MB染料降解活性和优异的稳定性和可回收性。此外,通过循环伏安法测量了5-CPE的电化学行为,研究了该化合物在1M H2SO4+Na2SO4溶液（pH=2）中的电化学性质。实验表明,化合物5在H2O2的还原和抗坏血酸的氧化中具有电催化活性。化合物5表现出优异的光催化响应和更好的双功能电催化活性,可用作新型电化学传感器。3-利用饱和的Keggin多酸和两个Y形tib/ditb有机配体,合成了四种新的多金属氧酸盐基杂化体。[Cu2（tib）2（H2O）2(α-SiW12O40)].4H2O（6）（H2ditb）2[SiW12O40].2H2O（7）Ag2（Hditb）2[SiW12O40].4H2O（8）[Co2（ditb）3（H2O）3][SiW12O40].6H2O（9）在化合物6中,来自相邻1-D链的平行tib咪唑环之间存在广泛的π......π堆积相互作用。相邻链通过π...π堆叠相互作用互连以形成2-D层。水分子可以通过氢键进一步将整个骨架延伸到3-D超分子结构。化合物7是简单的2D超分子结构,并且在Keggin聚阴离子中发现分子间氢,而ditb配体夹在形成2-D超分子结构的Keggin簇之间。在化合物8中,有机桥连配体与相邻的两个Ag中心配位成1D链。这些1D链通过Ag中心进一步与[SiW12O40]4-单元连接,形成2D网络。这些2D网络继续堆积生成3D结构。在化合物9中,配体充当双连接节点并将相邻的两个Co中心连接成2D网。相邻的2D网进一步平行地堆积成3D结构。客体Keggin型POM阴离子和晶格水分子位于层和层之间,进一步堆叠成3D超分子框架。在可见光照射下对化合物7-9进行光催化实验,结果表明所有三种化合物对于MB和MO的降解都具有催化光活性。化合物8的优异染料降解活性归因于晶体结构中的Ag金属盐和细的通道。此外,通过循环伏安法测量6-9-CPE的电化学行为。研究了溶液在1M H2SO4+Na2SO4溶液（pH=2）中的电化学性质。试验表明,与H2O2相比,化合物6在电催化NO2还原方面表现出更好的性能,且对生物分子抗坏血酸和L-半胱氨酸的氧化具有优异的电催化活性。这种对AA和L-半胱氨酸氧化的双功能电催化响应归因于Cu中心。而对亚硝酸盐的更好的电催化还原活性可归因于W-中心。化合物9与7和8相比,对于还原H 2 O 2和氧化抗坏血酸具有更好的双功能电催化活性,可归结于WVI/Wv和CoII/CoI中心。事实上,所有这三种化合物,即7,8和9具有相似的Keggin POM单元,但所含金属盐是不同的（Ag和Co）。电催化性能的差异是由于不同的晶体结构和簇中存在的不同金属盐。4.化合物10是一种新型的3D镧系硅钨酸质子导体,是水热合成的;La0.67（H2O）La（H2O）6[{La（H2O）3(SiW11O39)}]·7H2O（10）化合物10是由镧系元素取代的多氧阴离子[{La（H2O）3(SiW11O39)}]5-结构单元构建的三维结构,其中大量通道填充有游离水分子。在90℃,98%RH下,它表现出1.26×10-3 S cm-1的高质子传导率。由质子传导率的Arrhenius曲线计算的化合物10的活化能为0.57 eV,这表明了质子转移的载体机制。