金属-有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)材料是一类由金属离子/金属簇与有机配体通过自组装方式合成得到的新型材料。因其结构多样性与可调节性,在短短二十年时间里MOFs材料引起了广泛关注,在荧光检测、气体吸附和分离、催化、生物医药、非线性光学、磁性等领域具有广阔的应用前景。随着核电的发展,核燃料循环过程中会产生大量放射性产物,包括锕系元素及其裂变产物,以及放射性气体,这些物质已经引起公众的高度关注。而化工、电子、机械制造、仪表等工业生产过程中会产生含重金属离子(镉、铬、铜、汞、镍等)的废水,这些废水经由各种渠道进入到自然水体中,若没有及时加以监测和去除,会通过食物链富集到人体中,给人类健康带来极大威胁。因此,构建具有对多种阳离子敏感的荧光MOFs材料对于检测水体中的放射性及重金属离子具有重要意义。本研究通过选择合适的配体,与醋酸铕在溶剂热条件下,自组装构筑了两个具有荧光性质的含铕金属有机框架材料。利用单晶X射线衍射仪可测得配合物的单晶结构,通过X射线粉末衍射仪测得的粉末图来判断配合物的纯度及稳定性,同时测定了材料的红外光谱、热重分析曲线、荧光光谱、吸收光谱等数据,系统研究探索荧光检测性能和检测机理。具体如下:(1)在溶剂热条件下,利用2,5-呋喃二甲酸配体与醋酸铕合成出一例具有荧光性质的含铕金属有机框架材料[Eu₂(FDC)₃(DMA)₂]·4H₂O(简写为配合物1)。该配合物晶体结构分析表明其为三斜晶系,具有三维网状结构,且在pH为2-12溶液中具有很好的稳定性。该材料对Th⁴⁺有选择性荧光淬灭现象,可以应用于Th⁴⁺的检测。通过对Th⁴⁺吸附动力学、EDS元素分析、吸收光谱、荧光光谱以及Th⁴⁺竞争吸附等测试进一步阐明了此配合物的检测机理。(2)在溶剂热条件下,利用四(4-羧基联苯)甲烷配体与醋酸铕合成出一例二维层状含铕金属有机框架材料[Eu₂(MTBC)(OH)₂(DMF)₃(H₂O)₄]·2DMF·7H₂O(配合物2)。研究表明,配合物2对重金属Cu²⁺和放射性UO₂²⁺有荧光淬灭现象。为了探索其作为Cu²⁺和UO₂²⁺探针的潜在应用,我们系统地研究了配合物2的荧光选择性、浓度依赖性荧光光谱和检测下限。计算及结果表明其对Cu²⁺和UO₂²⁺的检测下限分别为17.2μg/L和309.2μg/L。配合物2对Cu²⁺的检测能力远低于美国环境保护局定义的饮用水中Cu²⁺含量的标准。尽管配合物2对UO₂²⁺的检测能力相对较弱,我们仍然可以将其应用到严重的污染场地,例如铀矿和加工设备等。通过对吸附动力学和吸附等温线研究可以充分理解浓度依赖性荧光强度的演变过程。此外,通过结合紫外可见吸收光谱、荧光光谱以及荧光寿命我们深入分析了配合物2的检测机理。