二氧化碳一方面是诸多化石燃料燃烧后必然产生的气体之一,成为导致全球气候变暖的重要因素之一;另一方面,二氧化碳同时也是重要的工业产物之一。对工业中产生的二氧化碳气体进行回收和再利用,对环境保护和企业经济效益方面同时有着重大意义。继对多种回收二氧化碳气体的方法进行研究后,金属-有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)以其晶体结构规整、比表面积大、尺寸可调控等较好的性能优势和应用前景被引入这一领域。本文在前人研究的基础上,针对MOF材料中对于二氧化碳吸附分离有特殊效果的不饱和金属位点(Open Metal Sites,OMSs)进行深入研究,筛选出281种含有“船桨型铜”不饱和金属位点的材料进行研究。使用密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)开发出针对该OMS的特殊力场。经过校验,这一力场的准确性及普适性适用于大规模批量计算中。根据本工作开发的上述力场,通过分子模拟手段对含有此种OMS的材料对于CO2的吸附能力进行了模拟计算。并对材料吸附的构效关系进行研究。研究提取了材料对于CO2吸附的最佳结构指征和拓扑结构。并以此为基础进一步研究该特征的材料的含有CO2的工业气体(即烟道气)中的CO2的分离能力的构效关系。本研究旨在通过对材料的大规模批量计算,探寻材料吸附的一般规律。本研究揭示了不饱和金属位点对于CO2吸附分离的一般结论,对于今后针对性地设计合成有一定的指导意义。