近几年来，基于金属卤化物的无机-有机杂化材料引起了化学工作者们的广泛兴趣，人们合成和表征了大量的化合物。这类新型的无机-有机杂化材料可以兼具无机及有机功能基团各自的性质和功能，容易通过结构调控来实现性能优化，一般来说其稳定性能优于有机材料。目前这类材料的性能方面主要侧重于光学性能（如光吸收、光致发光）、电学性能（电导率测试、载流子迁移率）等方面，而且这类化合物的合成一般来说都是利用现成的有机胺为模板，采用常压下的溶液法或溶剂热法合成化合物。我们致力于研究基于二价金属卤化铅的无机-有机杂化材料，通过溶剂热法，采用原位生成的具有特殊功能的有机物为模板剂，成功地合成出系列具有新颖结构和优异性能的杂化材料，并对这些化合物的合成、反应机理、晶体结构、光致变色性能、光致发光、光吸收、能带结构、单晶-单晶结构转换、离子检测、光催化性能等进行全面的研究，本论文的工作概述如下:　　1.对几年来化学工作者在无机-有机杂化体系的研究和最新动态进行了简要的概述。尤其是卤化铅体系的研究和最新动态进行了简要的概述。对部分具有代表性的化合物的结构类型、性能以及应用等进行了比较和归纳。并且总结了本课题的研究意义。　　2.以原位生成的有机胺阳离子为有机模板构筑具有新颖结构的杂化材料。传统的N-烷基化取代反应是在分别在酸性和碱性条件下分两步进行，我们采用溶剂热的方法在酸性条件下原位一步合成出对苯二胺、苯并咪唑和三乙烯二胺的N-烷基化化合物，并且在此基础上成功地合成出三个系列的无机-有机杂化材料:(MPDA)2n(Pb3I10)n(1),(H2EPDA)n(Pb2I6)n·2nH2O(2),(H2-bzim)(PbI3)(3),(CH3)2-bzim)(PbI3)(4),(C6H5CH2)2-bzim)(PbI3)(5),(H2DABCO)(PbI6)·2H3O(6);2(Me2DABCO)(PbI6)(Me=methyl)(7),3(Me2DABCO)2(H2DABCO)(Pb7I24)(8),2(Et2DABCO)(Pb3I10)(Et=ethyl)(9),2(Pr2DABCO)(Pb3I10)(Pr=propyl)(10),(Bz2DABCO)(Pb2I6)(Bz=benzyl)(11),(H2DABCO)(Pb2Cl6)(12),2(Me2DABCO)(PbCl6)(13),3(Bz2DABCO)(Pb4Cl14)(14)。　　这种原位一步合成N-烷基化化合物的方法具非常重要的科学意义是因为:①它解决N-烷基化合成步骤繁琐，效率低的问题，减少了反应过程中的能源和材料的浪费;②用毒性小的物质代替了直接采用剧毒物质做原料，有利于对人和环境的保护;③对N-烷基化反应的原理的探究具有指导意义，它不仅为合成新的有机物提供了一个便利的合成路线，同时也为具有新颖结构和性能的杂化材料的合成提供了一个新的方法。　　这些化合物的阴离子表现出从单核、一维单链、一维双链、多样化链接一维链和三维框架结构的系列结构特征，我们同时对化合物进行了性能研究。化合物8、12和14的结构类型目前还是第一次报道。　　3.以有机胺阳离子的功能为研究的出发点，合成了一个具有亚硝酸离子检测性能的化合物(H2DAB)(Pb2I6)·2H2O(15)。已报道的无机-有机杂化材料的性质研究主要侧重于阴离子的功能开发，有机胺阳离子则主要起到一个模板剂的作用。我们尝试开发有机阳离子的功能，而无机阴离子起到性能优化的作用。国家标准的亚硝酸根检测步骤为:在酸性条件下，亚硝酸盐与4-氨基苯磺酰胺试剂重氮化后，再与N-(1-萘基)-乙二胺二盐酸盐偶联，生成红色染料，然后用分光光度法测540 nm波长处的吸光度值，即为重氮化和偶联的二步法Griess反应，涉及三种试剂（提供酸性条件的磷酸缓冲溶液、4-氨基苯磺酰胺、N-(1-萘基)-乙二胺二盐酸盐）。我们利用化合物15中质子化的有机胺阳离子自身提供的酸性来优化亚硝酸根离子的检测步骤，实现了一步检测亚硝酸根离子。该化合物的检测限为32 nM，可以实现各个国家饮用水中最高浓度的检测需求。　　4.以金属-有机配合物阳离子为模板构筑的杂化材料[Cu(2，2-Bipy)2I]2n(PbI3)2n·nDMF·nH2O(16)。利用化合物中的溶剂分子易失去的特点，将该化合物在热诱导的情况下转变成客体溶剂分子失去的化合物[Cu(2，2-Bipy)2I]n(PbI3)n(17);利用阳离子模板剂中2，2-Bipy和I配位能力不同的特点，该化合物在溶剂诱导的情况下主体配位分子发生改变，并且，两个[Cu(2，2-Bipy)2I]2n(PbI3)2n·nDMF·nH2O分子脱去一份Cu(2，2-Bipy)I2，得到配体交换化合物[Cu(2，2-Bipy)3]n(Pb2I6)n(18)。该化合物表现出热诱导溶剂客体分子失去的单晶-单晶转换和溶剂诱导主体配位原子改变的单晶-单晶转换的双重单晶-单晶转换的性能。　　5.以原位生成的乙基化的联苯胺为模板剂构筑具有新类型的溶剂辅助光致变色杂化材料(EDAB)n(Pb2I6)n(19)。不同于之前报道的无机-有机杂化光致变色材料，化合物19表现出了溶剂辅助光致变色的性能，并且只有在溶剂和光照同时存在的情况下，化合物19才能表现出光致变色现象。利用化合物19自由基在在溶液中稳定存在的特性，我们将之应用作光催化剂来催化降解溶液中的有机污染物。并且，利用变色之后化合物吸收谱变宽的性质，化合物表现出了从紫外到可见到近红外光催化降解的宽谱光降解特性。　　本论文系统地研究了不同的有机模板对无机-有机杂化材料的结构和性能调控，得到了一系列有价值的成果，丰富了无机-有机杂化材料的内容，对基础研究和应用研究都有重要的科学意义。