金属有机骨架（MOFs）化合物结合无机和有机孔材料的优点，是由无机金属和有机配体构筑而成的晶体化合物，由于金属离子和配体的多样性可以设计多种结构拓扑的MOFs材料，具有良好的稳定性、有序度、高的表面积、可修饰性等特点，也正是MOFs材料独特的结构性能使其应用在制备优越特性的膜中。在过去的十多年里，MOF膜材料广泛应用于气体分离、催化、光学、传感器等诸多领域。金属有机骨架化合物具有均匀孔径、对特定气体具有高的吸附能力等特点，使得MOF膜对特定气体具有优异的选择渗透性，而引起其在气体分离中的应用。Cu3(BTC)2金属有机骨架化合物是由铜离子与1，3，5-均苯三酸形成的‘paddle-wheel’三维结构孔材料，孔径大小约0.9nm。我们用晶种二次生长方法，在预先用壳聚糖修饰的α-Al2O3中空陶瓷纤维（HCFs）管状载体上成功制备了Cu3(BTC)2MOF膜材料。选择一种新的、具有高机械强度和高比表面积的中空陶瓷纤维作为载体，简单的方法制备了大小适中的300nm Cu3(BTC)2晶种，既适合用浸渍-提拉法在HCFs上涂晶种，又不会堵塞HCFs载体。用具有多氨基和羟基的壳聚糖来增强载体与膜间的作用力。所合成的Cu3(BTC)2膜对双组分混合气体H2/N2，H2/CO2和H2/CH4进行气体分离测试，对氢气具有高的选择渗透性，分离指数分别为8.66，13.56和6.19，氢气的渗透量在3.23×10-8mol·m-2·s-1·Pa-1–4.1×10-8mol·m-2·s-1·Pa-1范围。此外，研究了温度、压力、测试时间对Cu3(BTC)2膜的影响，在温度达到313K时，一个标准大气压下，Cu3(BTC)2膜对H2具有最高的选择性。Cu3(BTC)2膜对氢气具有较高的渗透选择能力同时具有很好的稳定性。[Al4(OH)2(OCH3)4(H2N-BDC)3]·xH2O（CAU-1）是由铝离子和氨基对苯二甲酸配体形成的三维结构MOFs材料，具有扭曲八面体和扭曲四面体两种类型笼子，可进出气体的窗口都是0.38nm三角形窗口。通过在载体表面预涂大小均一的500nm晶种进行二次生长，利用“双铝源”方法成功制备了α-Al2O3中空陶瓷纤维（HCFs）支持的连续、高质量，厚度约4μm的CAU-1膜。能量散射X射线光谱（EDS）证明HCFs载体具有双重作用，既做载体，又提供部分铝源参加CAU-1膜的合成。通过对双组分混合气体H2/N2，H2/CO2和H2/CH4进行气体分离测试，分析得出CAU-1膜对氢气具有高的渗透选择性，分离指数分别为10.33，12.34和10.42。结合气体自身的扩散能力和动力学直径，CAU-1对四种气体的吸附能力和窗口大小分析，分离机理属于分子筛分。不同温度，压力、测试时间下的气体分离测试表明CAU-1膜具有高的稳定性和可重复性。MOFs有机配体通常带有N，P或S等元素，一些元素在酸性溶液中对金属具有一定的防腐蚀作用，因此MOFs另一新的应用正处于起步阶段。而我们探索发现了一种在碱性条件下，同样具有好的抗腐蚀保护作用的MOF膜材料。分子筛咪唑基骨架化合物（ZIF-8）是由锌离子与2-甲基咪唑配体形成的三维结构MOFs材料，具有强的疏水性和稳定性，在沸水，沸碱液中都具有好的稳定性。我们用一种绿色溶剂氯化胆碱和尿素组成的低共熔物，在锌片载体表面预涂晶种进行二次生长，“双锌源”辅助法成功制备了具有抗腐蚀保护性能的ZIF-8膜。用氯化胆碱和尿素低共熔物作溶剂，由于没有蒸汽压，可以在敞开的容器中进行膜的合成反应，为工业化大规模生产提供可能。再者，低共熔物具有双重作用，一是堵塞ZIF-8孔道，阻碍腐蚀性媒介从孔道进入腐蚀载体；二是季铵盐-氯化胆碱本身具有抗腐蚀作用。ZIF-8膜和空白锌片载体分别在3.5wt%NaCl腐蚀液中进行极化曲线测试，ZIF-8膜获得低的腐蚀电流密度和向正移的腐蚀电位，这表明无论在动力学上，还是在热力学上，ZIF-8膜对锌片都具有好的抗腐蚀保护性能。此外，分别在25℃和45℃高浓度3M KOH溶液中进行析氢测试，空白锌片载体的析氢速率约是ZIF-8膜的4倍，进一步说明ZIF-8膜具有良好的抗腐蚀保护能力。