多金属氧酸盐（简称多酸）因其独特的物理化学性质具有广阔的应用前景,如多酸对诸多反应的催化,已经实现了工业化生产。但多酸在其它方面的应用,如功能组装、传感、生物医药等,还有巨大的空间待挖掘和研究。本论文基于钼灵活的配位方式、氧化还原电位高、容易被还原等特性,选取钼酸盐为研究对象,探究新型同多钼酸盐杂化材料的合成、结构及新奇功能。已通过溶液自组装法合成了11例同多钼酸盐杂化材料,根据所得化合物的结构特点,系统地研究了其多种功能,涵盖了固态荧光（对染料分子的稀释和锚定效应）、电催化产氧（与过渡金属的协同电子转移效应）、小分子刺激响应结构转化（与客体分子的作用力效应）、抗肿瘤活性（与银离子的协同特异效应）、光致变色（对纳米簇的调控合成效应）,从不同的组成结构设计方面来拓宽同多钼酸盐的应用范围。具体研究内容和结果如下:1.固态荧光研究:本论文通过引入同多钼酸盐{Mo8},得到了两例新的具有不同形貌和不同R6G数目的超分子组装体{Mo8-（R6G）2}（化合物1）和{Mo8-（R6G）4}（化合物2）,同时发现由于多酸的稀释和锚定效应,超分子化合物的固态荧光得到了显著增强,而且调控比例可以实现超分子化合物之间的可控合成和可逆转化。这项工作拓展了钼多酸功能组装材料在发光材料上的应用。2.电催化产氧研究:本论文成功将钴离子锚定在多酸框架中,制备了一例新的二维（2D）纯无机框架{Co Mo8}n（化合物3）,这一材料比不含钴中心的1D{Mo8O26}n（化合物4）和0D{Mo8O26}簇具有更好的电催化水分解产氧性能,在10.0 m A cm-2时,过电位为293 m V,塔菲尔斜率为53.2 m V dec-1,循环24小时,保持率为93.9%。XPS光谱等结果表明{Mo8}框架有效防止了钴中心的聚集,而且过渡金属和POM之间的协同电子转移效应有效增强了催化活性。这项工作拓展了钼多酸功能组装材料在能源催化材料上的应用。3.小分子刺激响应结构转化研究:本论文通过自组装的方式制备了2D纯无机框架{Mn Mo8}n（化合物5）,在真空或有机溶剂（甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、四氢呋喃）的刺激下能转换为更紧密堆积的2D纯无机框架{MnMo8}n（化合物6）,并伴随有纳米线的生成。单晶X射线衍射（SXRD）、粉末X射线衍射（PXRD）、扫描电子显微镜（SEM）、热重分析（TGA）和电化学阻抗谱（EIS）表明,结构和形貌的变化与水的表面张力密切相关,通过脱水降低了表面张力,从而促进了纳米线的生成。这项工作拓展了钼多酸基复合材料在小分子刺激响应方面的应用。4.抗肿瘤活性研究:本论文选取具有十二个生长点的含孔的环状{Mo36}簇为明确的次级构筑单元与过渡金属银离子组装,通过调节银连接点与{Mo36}构筑块的角度,成功获得了三例新的{Ag-Mo36}无机柔性多孔框架材料（化合物7-9）,其中化合物7是具有12.6（?）孔道的3D结构,化合物8是具有29.1（?）孔道的2D结构,化合物9是具有26.8（?）孔道的2D结构。这三种材料对肺癌细胞显示出细胞特异性、剂量依赖性和p H敏感的抗癌活性。Ag NO3和{Mo36}对A549细胞的毒性比杂化材料低,表明杂化材料具有协同作用。机制研究表明由线粒体内源途径诱导的较高的细胞凋亡率和额外的细胞坏死,是肺癌细胞对化合物7-9更敏感的原因。这项工作拓展了钼多酸基复合材料在医药方面的应用。5.光致变色研究:本论文通过在{Mo36}框架中原位光还原引入银纳米簇的策略使复合材料的颜色丰富可调,且对比度高。化合物7-9在可见光和紫外光下都表现出时间依赖的颜色变化。可见光下,化合物7呈现无色到粉红色到黑色的转变,化合物8从无色到棕色,化合物9从无色到黄色到橘黄色到红褐色。在对化合物7进行优化的过程中得到了一例新的2D{Ag-Mo36}无机多孔框架材料（化合物10）,该化合物可以呈现无色到紫灰色的变化。结合紫外、高分辨XPS以及TEM并对比不含银的{Mo36}（化合物11）,证明了化合物7-9中银物种发生了变化,并引起了多酸复合材料的颜色变化。紫外光加速了化合物7-11的颜色变化,响应时间在秒级。此外,化合物7-10表现出对硝基苯酚的催化活性。这项工作拓展了钼多酸基复合材料在光刺激响应方面的应用。本论文对同多钼酸盐杂化材料的合成、结构及性能进行了研究,初步揭示了钼多酸基复合材料的发光、催化产氧、环境刺激响应、抗肿瘤活性与结构的关系。为钼多酸基材料特殊性质的结构基础与功能关联提供指导,推动钼多酸基材料的应用。