金属有机框架化合物（MOFs）因其丰富的拓扑结构、可调变的孔尺寸等诸多优点在气体吸附与分离、荧光、催化等领域具有潜在的应用价值。MOFs的性质往往与结构紧密相关,因此根据性质需求合理设计特定结构成为MOFs研究的关键,除此之外,向结构中引入功能性位点有利于提升MOFs性能。目前,含氮羧酸有机配体因其丰富的配位模式在构筑结构新颖的MOFs和气体吸附与分离方面应用广泛,本文通过合成新颖含氮羧酸配体对MOFs材料结构及性质进行了探索。第一章为绪论部分,介绍了MOFs材料的构筑、合成方法、发展现状及选题意义。第二章,设计并合成了一个新颖氮唑羧酸有机配体H₃L（H₃L=5-（3-（4-羧基苯基）-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基）异酞酸）,通过与不同金属氧簇Zn₄（COO）₆,Co₄（COO）₆和Cu₄（COO）₄在水热条件下自组装形成了三个结构新颖的三维MOFs:[Zn₂L（OH）]·0.5H₂O（1）,[Co₂L（OH）（H₂O）]·5.5H₂O（2）和[Cu₂（HL）]（3）。通过实验对化合物1的甲烷分离能力及化合物2的小分子气体吸附能力进行了研究。第三章,设计并合成了一个包含氮唑和羧酸基团的新颖U型刚性配体H₄L₀（H₄L₀=5,5’-（5,5’-（1,4-亚苯基）二（3-甲基-4H-1,2,4-三唑-5,4-二基））二异酞酸）,并用其构筑了两个包含开放金属中心及路易斯碱双功能位点的MOFs材料[Cu₄（L₀）₂（H₂O）₃]·20H₂O（4）和[Y₂（L₀）（H₂O）₈]·2（NO₃）（5）。对其拓扑结构进行了详细研究,化合物4中包含三种多面体笼结构,其中O_h类型的笼为手性笼结构,因为笼与笼之间互为镜像且互不重合,化合物4具有较大的比表面积并在常温常压下对CO₂、C₂和C₃气体小分子有良好的吸附效果,除此之外,IAST理论计算及吸附床穿透试验证明化合物4还具有很高的CO₂、C₂和C₃对甲烷的分离能力,证明了该材料在天然气纯化方面具有潜在应用价值。第四章,设计并合成了两个包含亚氨基和羧酸基团的新颖V型半刚性配体H₄L₁和H₃L₂,其中配体H₄L₁与Cu²⁺自组装形成两个具有周期三维网络结构的MOFs材料,[Cu₃（L₁）₂（DMF）]·（H₃O）₂·3DMF（6）和[Cu₂（L₁）（DMF）₂]?2DMF（7）,H₃L₂与Cu²⁺自组装形成一个具有周期三维网络结构的MOF材料[Cu₄（L₂）₃（HL₂）（H₂O）₄]?4H₂O（8）。化合物6中富含不饱和金属中心且存在两种形状和尺寸均不同的一维通道,这些特点使化合物6在室温常压下具有较强的乙炔吸附能力,除此之外,化合物6还具有较强的乙炔对甲烷、氮气的分离能力,由此推断化合物6为理想的乙炔储存和纯化材料。最后一章为总结,本论文从设计合成新颖含氮羧酸配体用于MOFs材料的构筑出发,对所合成MOFs材料的相关性质与应用进行了全面研究。