无论是对多酸阴离子还是对MOF材料而言，对它们的研究工作已经得到了国际上的广泛关注和钻研，本课题是基于多酸阴离子模板来设计合成MOF材料，旨在通过水热合成法，利用具有多齿配位能力的有机多酸，以金属离子作为结构单元构筑来合成的无机和有机杂化的多孔晶体材料，来应用于药物和研究催化剂等各领域的科学研究工作中^[1]。多金属氧酸盐代表了一大类包含早期过渡金属的无机氧化物簇，由于灵活多变的化学，结构和电子性质，它们在固体酸催化，电子和磁性材料的领域已经吸引了人们相当大的兴趣。另外，因为多金属氧酸盐大类潜在的配位位置和相对较弱的配位能力，把它们嵌入纳米笼或Werner型的固体框架也许是一种有效的方法，可创建以多金属氧酸盐为基础的结构新颖和性质有趣的配位聚合物^[2]。这类MOFs研究的极大兴趣和迅猛发展主要缘于这些化合物所展现出来的新奇的拓扑结构及其特殊应用上。就结构而言，文献中报道了各种迷人的拓扑结构，如一维链状和梯状结构，二维方格型、砖墙型、蜂窝型结构以及三维多孔型、金刚石型、石英型、方钠石型等拓扑结构。这些纷繁复杂的结构类型丰富了MOFs的内容。就应用方面而言，MOFs在类沸石型分子筛、催化、非线性光学、磁性材料及传感器等方面取得了重要进展^[3][4]。我们可以改变作为中心的金属离子或是改变有机配体从而形成新的配合物，甚至用相同的多官能团配体，在不同的反应条件下溶剂、酸碱度、反应温度等可以形成不同结构的化合物，通过一系列研究来设计合成多酸阴离子MOF材料^[5-8]。

1.1 合成方法

合成多酸阴离子化合物的一般方法：将各反应物按一定的物质的量比投料，加入一定量的溶剂（一般是去离子水），搅拌使其混合均匀，然后转移至内衬聚四氟乙烯内胆的不锈钢反应釜中，在一定温度下加热使其充分反应、晶化，再自然冷却或程序降温至室温，得到的晶体产物用适当溶剂（一般是去离子水）洗涤。因各反应体系的差异，有的反应体系需要调节pH值，各体系的pH值不同，并且同一体系pH值不同产物也可能会不同。反应前驱物可以是悬浊混合液，也可以是澄清混合液，晶化后可以直接得到晶体，也可以是将所得母液缓慢自然挥发得到晶体^[9-10]。另外，有机胺不仅可以作为还原剂，还可以充当反应物参与反应和做模板剂^[12-13]，因此许多反应体系有时都引入了有机胺。

1.2 影响因素

1.2.1 反应温度的影响

温度影响各类化合物在水热溶液中的溶解度、化学反应过程中的物质活性和晶体的生长速率和生成晶体的种类。

1.2.2 溶剂填充度的影响

体系的气液相界面的高度变化不仅与温度有关，而且随初始填充度的不同而异，可通过提高填充度来增大压力，使得溶解度提高，加快溶质质量的传输，提高晶体生长速率。但若填充度过高，会影响生成晶体的形貌。

1.2.3 反应物浓度的影响

反应物浓度适当能提高晶体生长速度，但浓度过大会影响溶质对流，不利于晶体的生长。

1.2.4 体系pH值的影响

溶液的pH值不但可以影响溶质的溶解度，影响晶体的生长速度，更重要的是改变了溶液中生长基元的结构，最终决定晶体的结构、外形、大小和开始结晶的温度。实验表明，体系的pH值对水热合成产物相及其纯度影响很大。这与化合物的热力学参数有关，由于热力学参数的相似性，不同化合物的形成在水热条件下存在着剧烈的竞争，从而增加水热合成的难度^[14]。