金属有机框架材料和多孔炭材料由于组分与结构可调,被证明是一类优良的二氧化碳吸附材料。本论文通过改善制备条件,优化材料气体吸附分离性能。我们采用温和条件合成了两种氨基修饰的金属有机框架材料[Co(AIP)(BPY)0.5H2O]n·2nH2O (1)和[Ni(AIP)(BPY)0.5H2O]n·2nH2O (2),并研究了这两种材料的吸附分离性能。结果表明,材料1和材料2对C02均有较高的吸附量、吸附热,并且有很高的选择吸附性。在273K和1atm下,材料1二氧化碳的吸附量达到了63.60cm3g-1,氮气、甲烷的吸附量只有3.38cm3g-1和17.33cm3g-1, CO2/N2, CO2/CH4的选择性系数分别为117,20。相同条件下,材料2二氧化碳和氮气的吸附量分别为67.24cm3g-1和2.45cm3g-1, CO2/N2的选择性系数为280。研究了材料1对水的传感性能,通过原位石英晶体微天平测试其对水有很好的响应灵敏度和可逆性,因而可用于环境中湿度的检测。此外,采用调制差式扫描量热法获得了这两种材料的热容,计算其相对于298.15K的熵和焓等热力学数据。最后,采用氢氧化钾做活化剂,聚吡咯纳米粒子做炭前驱体,利用高温化学活化法制备氮掺杂的炭材料。改变前驱体性能,使聚合物为直径较小的纳米粒子,通过增大前驱体比表面积及表面含氮密度,来增大多孔炭材料的比表面积和表面含氮密度,从而增加C02吸附量。在273K和1atm下,多孔炭材料对二氧化碳的吸附量为182.36cm3g1,C02/N2的选择性系数为47：1。