金属-有机骨架（metal-organic frameworks，MOFs），是由金属或金属簇与有机配体自组装形成的一类固体多孔材料。由于具有高的比表面积、结构和性质多样性、良好的溶剂和热稳定性及骨架的孔壁及孔内外可后修饰等优点，近年来被广泛应用于分析化学领域。固相微萃取(SPME)是一种集采样、萃取、浓缩和进样于一体的无溶剂样品前处理新技术。目前，MOFs应用于固相微萃取的研究也鲜有报道。MOFs作为固定相用于色谱分离的研究已较多，但是作为毛细管电色谱分离介质的研究相对滞后。本论文旨在探索MOFs膜的制备及其在固相微萃取和毛细管电色谱中的应用。其主要创新点与研究内容如下:　　(1) MOFs优异的性质使其作为固相微萃取涂层具有很大的发展潜力。但是，以往MOFs涂层都是通过物理方法制备。这些涂层在使用过程中易发生脱落现象，从而影响了萃取纤维的重现性和使用寿命。本工作发展了一种化学键合制备MOFs涂层的方法。以APTES作为共价桥梁，在石英纤维表面制备了共价键合的ZIF-90膜，得到了ZIF-90键合的SPME纤维。三种酚类内分泌干扰物（壬基酚、辛基酚、双酚A）作为目标分析物，考察了ZIF-90萃取纤维的特性。ZIF-90萃取纤维具有高的富集倍数(1167-2569)、宽的线性范围（3-4个数量级）和低的检出限(28.9-196 ng L-1)。对萃取机理进行了初步探讨，ZIF-90萃取纤维对酚类化合物的优异萃取效率可能是由于:ZIF-90高的比表面积和优异的多孔结构以及ZIF-90骨架结构上咪唑环与酚类化合物中的苯环之间的π-π重叠作用。同一纤维6次平行萃取的重现性(RSD，n=6)为2.8％-4.0％，同一批次三根纤维的精密度(RSD，n=3)是2.6％-6.7％。此外，化学键合的ZIF-90萃取纤维可重复使用170次。此纤维对环境样品中三种内分泌干扰物进行了检测，得到较好的回收率(89％-104％)。结果表明，化学键合方法能够提高萃取纤维表面与MOFs涂层之间的作用力，从而提高涂层的稳定性。此方法制备了稳固的MOFs涂层，拓展了MOFs在固相微萃取领域的应用潜能。　　(2)呼出气体分析是一种非侵入式、无痛苦的肺癌早期诊断技术。由于呼出气体中生物标志物的浓度较低（10-9 mol或10-12 mol），固相微萃取作为一种新的、简单的富集方法，已被用于生物标志物的富集。MOFs优异的特性，使 MOFs涂层在固相微萃取应用领域受到了人们的青睐。本工作开展了在石英纤维表面制备MOFs-溶胶凝胶复合物膜，用于肺癌患者呼出气体中生物标志物的固相微萃取。选取ZIF-7作为模型MOF，以溶胶凝胶溶液为基质，制备了掺杂ZIF-7的SPME纤维。通过优化萃取条件，制备的ZIF-7-溶胶凝胶萃取纤维对肺癌患者呼出气体中五种醛类挥发性气体具有高的富集倍数、低的检出限和良好的重现性。对萃取机理进行了初步探讨，萃取纤维优异的萃取效率可能是由于:ZIF-7高的比表面积和骨架的多孔性以及ZIF-7骨架窗口的特异选择性。因此，此纤维通过检测呼出气中生物标志物的含量及不同阶段含量的变化，为肺癌的早期诊断及治疗提供了一种临床依据。　　(3)开管毛细管电色谱由于具有易于制备、不需要制作柱塞和填充颗粒等优点而受到人们的青睐。以往制备毛细管开管柱通常采用动态涂覆或原位层层生长的方法。这些方法存在一些不足之处，如离线不可控的步骤或者是循环多次只能得到超薄的MOFs涂层。本工作基于MOFs的可后修饰特性，在毛细管内壁室温制备了键合的后修饰的ZIF-90膜作为固定相用于开管毛细管电色谱。研究发现，室温条件下后修饰的ZIF-90可成功键合到毛细管内壁。键合的ZIF-90不仅能提高柱相比，还提高了分析物与固定相之间的相互作用。ZIF-90键合的开管柱实现了同分异构体（二甲苯、二氯苯、氯甲苯）、碱性胺类、非甾体类抗炎药的基线分离。三次重复进样分离化合物的保留时间、半峰宽、和峰面积的相对标准偏差分别为0.3-1.2％，1.3-6.0％，和1.5-5.2％。电渗流的日内、日间和同一批次相对标准偏差分别为0.2％，0.4％，和1.9％，表现出较好的重现性。此外，ZIF-90键合的开管柱重复使用次数可达230次。结果表明，ZIF-90键合的毛细管开管柱具有高柱容量，高分离效率，重复性好，使用寿命长等优点。同时展示了MOFs在电色谱固定相领域具有很好的发展潜力。