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摘要金属有机框架（MOFs）是新型无机有机材料中研究最热门的多孔材料之一，因其具有的化学可修饰性、大的比表面积、丰富的孔隙率和可调的孔道结构等卓越性能使其广泛的应用于催化、气体吸附、药物递送和电化学传感等多种领域。本文从药物的电化学传感分析和抗菌需求出发，研究了功能型MOF的设计合成、结构及在药物传感分析和抗菌应用中的性能，主要内容如下：<br>　　（1）通过将氯化血红素（hemin）取代HKUST-1中的部分均苯三甲酸，制备了Hemin-doped-HKUST-1纳米酶材料，并进一步与电还原的氧化石墨烯结合共同构建电化学传感器用于神经药物多巴胺的灵敏检测。研究结果表明，构建的电化学传感器对多巴胺具有高灵敏度（1.224μAμM-1）、低检测限（3.27×10-8M）以及较宽的线性范围（0.03-10μM），不仅如此，该传感器还具有非常令人满意的稳定性和重现性，并且成功应用于实际样品中的DA检测，在临床上具有潜在的价值。<br>　　（2）以三种镧系元素（Ce、Tb、Gd）作为中心原子、均苯三甲酸作为配体，采用原位合成的方法将三种MOF纳米酶材料生长在氧化石墨烯表面，并进一步构建检测多巴胺的电化学传感器。研究发现，三种镧系MOF纳米酶具有相似的结构以及相近的性能，在多巴胺的检测中均展现出了优秀的性能。其中Ce元素构建的MOF纳米酶展现出了最优的性能，其电信号在多巴胺浓度为1×10-8M-1×10-4M的范围内具有线性关系，在100次检测后电流值没有明显降低，展现出极好的稳定性。<br>　　（3）以Ce(Ⅳ)为中心原子，均苯三甲酸为配体，采用原位生长的方法构建了超细Ce(Ⅳ)-MOF并进一步构建Ce(Ⅳ)-MOF/GO/GCE，并用电化学沉积的方法将该电极还原为Ce(Ⅲ)/(Ⅳ)-MOF/rGO/GCE，并应用于抗癌药物绿原酸的检测研究。研究发现Ce(Ⅲ)和Ce(Ⅳ)共存时可以显著提高Ce-MOF的性能，在最佳比例时可获得传感器的最高灵敏度（1.662μAμM-1），其检测限低至1.27×10-10M(S/N=3)。Ce(Ⅲ)/(Ⅳ)-MOF超细的尺寸赋予了传感器极佳的导电性，极低的Ce含量进一步降低了成本，使此传感器能够广泛应用于临床工作中。<br>　　（4）以Ga3+作为中心原子，以富马酸（FA）作为配体，在水溶液中合成了Ga-FAMOF，并在铜绿假单胞菌中检测了其抗菌性功能。Ga-FAMOF展现出了极佳的杀菌性能，其原因是Ga元素能够取代Fe元素被细菌摄入体内并干扰细菌代谢导致其死亡，FA作为低级碳源可以增加细菌的代谢活性，使其增大对Fe的需求，FA与Ga3+之间具有很强的协同作用。并且Ga-FAMOF在细菌存在下可以更快、更充分的分解，体现出了双重靶向机制的作用。Ga-FAMOF具有极低的细胞毒性，能够很好地应用在体内。该抗菌材料有望应用在临床治疗中，解决细菌耐药问题。