金属有机框架(MOFs)是近二十年来发展的一类杂化材料。人们通过调节MOFs的金属节点及配体类型,可得到不同结构、具有独特功能的材料。其应用涵盖了气体吸附分离、催化、传感、非线性光学、纳米医药等领域。其中,纳米金属有机框架(nMOFs)在催化、传感、纳米医药等领域的应用尤为突出。文献中报道了一类以锆氧簇和铪氧簇为节点,三联苯、四联苯衍生物的直线型二羧酸化合物为连接配体的新型nMOFs,在纳米医药领域展现出优良的性质,但其晶体结构尚不明确。本论文系统研究了此类nMOFs的合成方法,并利用旋转电子衍射技术(RED)确认其采用了以M12-Oxo(M=Zr,Hf)簇为节点的具有hcp拓扑的晶体结构(M12-nMOFs)。此外,我们还通过粉末X射线衍射(PXRD)、氮气等温吸附曲线、受热失重曲线、电子显微镜图像等数据佐证了由RED技术得到的晶体结构模型,并推算了其经验分子式。最后我们利用动态光散射(DLS)以及接触角测试确定了 M12-nMOFs的表面主要是羧酸调控剂或羟基、水配位的金属氧簇封端。本文还利用联吡啶二羧酸(BPYDC)作为配体构造该系列nMOFs,并用联吡啶的配位能力固定过渡金属催化位点,催化双氧水氧化环己烷的反应。我们发现Cu负载的Zr12-BPYDC对反应具有较好催化活性,并考察了 Cu的不同价态及抗衡阴离子和反应时间对催化性能的影响。通过Zr12-BPYDC与目前被大量研究应用的UiOMOFs即Zr6-BPYDC以及BPYDC-MOF-253的对比,我们认识到M12-nMOFs独特的形貌及晶体结构,在反应产生自由基的过程中起到了关键作用。