目前气体燃料/原料尤其是轻烃气体在储存与分离方面存在诸多问题,为了气体燃料/原料后续的使用,必须对其进行分离与提纯。通常来说,在化学工业方面,目前用于气体分离的方法主要是低温蒸馏和溶剂萃取等方法,但是这些方法普遍存在能耗高,工艺流程复杂和成本高等缺点。为了对气体燃料/原料进行高效节能的分离,研究者们提出了使用固体吸附剂的分离方法。与沸石,活性炭和分子筛等传统的固体吸附剂相比,作为一种新型的多孔材料,金属有机框架（MOFs）材料又被称为多孔配位聚合物（PCPs）,由于具有大的比表面积,高孔隙率以及孔径和表面可调节性等诸多优点,被认为是理想的气体分离材料。在本次工作中,我们采用溶剂热法合成了一系列用于气体分离的MOFs材料,并对其晶体结构,热稳定性及气体吸附与分离性能进行了研究,内容如下:1.使用了柔性四羧酸配体2,3’,4,5’-四羧酸二苯醚（L1）和主族金属离子In（III）,在溶剂热的条件下合成了化合物1,其中化合物1在手性P3121空间群中结晶,并显示出具有2D交错孔隙的3D多孔结构,中心金属离子In（III）和L1配体均为4配位。在气体吸附研究中,化合物1对C2H2、CO2和CH4的吸附结果表明骨架对C2H2和CO2有良好的吸附能力,对CH4展现了极低的吸附量,因此根据吸附量不同,使用ISAT计算了C2H2/CH4和CO2/CH4的选择性分别为65.5和10.5。同时GCMC模拟吸附位点和穿透实验都表明化合物1作为固体吸附剂可以有效分离CH4。除此之外,还使用了过渡族金属离子Cu（II）和Ni（II）与L1在溶剂热条件下分别合成了化合物2和化合物3,其对C2H2、C2H4、C2H6、CO2和CH4的吸附实验表明,两种框架对CH4的亲和力也是最低,表现出最低的吸附量,通过IAST计算出其他气体对CH4的选择性进一步证明了化合物2和3有分离与纯化CH4的潜力。2.使用了柔性四羧酸配体2,3’,5,5’-四羧酸二苯醚（L2）和主族金属离子In（III）在热溶剂条件下合成了化合物4,其中L2与L1是同分异构体,羧基位置不同,因此化合物1和化合物4也具有完全不同的结构,化合物4在正交Pnma空间群中结晶,中心金属离子In（III）和L2配体均为4配位。在气体吸附研究中,化合物4对CO2的吸附等温线表明在273-288 K温度范围内展示了“开门效应”,即在特定的压力下,框架的孔打开,CO2的吸附量急速增加的现象。同时使用了Co（II）和L2合成了化合物5,化合物5对CO2和C2H2的气体吸附研究表明,其对CO2的吸附量超过了对C2H2的吸附量,这种情况在MOFs材料中比较少见,可以从CO2/C2H2混合物中反向分离出CO2,是一种CO2选择性吸附剂。通过对化合物4和5的吸附性能研究表明它们是面向CO2气体分离与纯化的MOF材料。3.使用柔性五羧酸配体（2,2’-（（5-羧基-1,3-苯基）双（氧））二对苯二甲酸）（L3）和过渡族金属离子Mn（II）在热溶剂条件下合成了化合物6,化合物6在正交Imm2空间群中结晶,具有Mn-O多核簇结构,气体吸附研究结果表明,化合物6展现了较高的C3H8、C2H6和CO2吸附量以及极低的CH4吸附量,通过IAST计算了化合物6对等摩尔C3H8/CH4、C2H6/CH4和CO2/CH4气体混合物的选择性,计算结果表明,化合物6表现出了良好的CH4气体分离性能,同时,GCMC模拟和穿透实验进一步证明了化合物6作为固体吸附剂可以从混合页岩气中有效分离出CH4气体。