金属有机骨架材料（MOFs）,也称之为多孔配位聚合物,由金属离子或金属簇与多齿有机桥联配体通过金属配位键自组装形成的。和传统多孔材料相比,MOFs具有大的比表面积和孔体积、孔径大小和形状可调节、孔表面可功能化修饰等特点,使其在分子识别、异相催化、药物运载、和气体存储与分离方面有良好的应用前景。本文设计合成了羧酸类有机配体,在溶热条件下与金属铜离子反应构筑MOFs材料。用单晶X-射线衍射技术分析结构,用红外、热重、粉末X-射线衍射等进行基本表征,并对其气体存储与分离性能进行了研究。1、设计合成了 5个不同官能团修饰的线性双（间苯二甲酸）有机配体H₄L1、H₄L2、H₄L3、H₄L4和H₄L5,并成功制备了它们相应的NbO-类型MOFs材料（ZJNU-34（NH2）、ZJNU-35（CH3）、ZJNU-36（NO2）、ZJNU-37（F）、ZJNU-38（CF3））,系统分析比较了它们的乙炔（C2H2）吸附性能。研究结果表明:与母体化合物NOTT-101相比,在有机配体上引入给电子基团提高了 MOFs的C2H2吸附量,然而引入吸电子基团降低了 MOFs的C2H2吸附量。在298 K和1 atm下,ZJNU-34（NH2）具有最大的C2H2吸附量,单位质量内C2H2吸附量高达193.8 cm3（STP）g-1。该项工作揭示了有机官能团对C2H2吸附性能的影响规律,为设计合成高性能C2H2存储MOFs材料提供了有效思路。2、设计合成了 6个基于萘的双（间苯二甲酸）位置异构体H₄L6、H₄L7、H₄L8、H₄L9、H₄L1O和H₄L11,以它们为配体在溶热条件下成功地构筑了 7个铜基 MOFs 材料（ZJNU-71、ZJNU-72、ZJNU-73、ZJNU-74、NOTT-103、ZJNU-77、ZJNU-78）。根据单晶X-射线结构分析,这些MOFs可以分为两类:ZJNU-71、ZJNU-72、ZJNU-73、ZJNU-74和NOTT-103属于配体异构衍生的MOFs异构体,而ZJNU-77和ZJNU-78属于超分子异构体。据此,系统地研究了配体异构衍生的MOFs异构化和超分子异构化对C2H2存储以及分离纯化性能的影响。该项工作阐明了配体异构衍生的MOFs异构化以及超分子异构化对MOFs气体吸附性能的影响规律,为设计合成高性能MOFs材料提供了有价值的指导。3、设计合成了 6个基于萘的不同烷氧基功能化的不对称双（间苯二甲酸）配体 H₄L6、H₄L12、H₄L13、H₄L9、H₄L14 和 H₄L15。在配体 H₄L6、H₄L12 和H₄L13中,两个间苯二甲酸有机亚结构单位连接在中间萘的1,3位置,而在配体H₄L9、H₄L14和H₄L15中,两个间苯二甲酸有机亚结构单位连接在中间萘的1,6位置。在溶剂热条件下成功地构筑了它们的铜基MOFs（ZJNU-71、ZJNU-70、ZJNU-69、ZJNU-74、ZJNU-75、ZJNU-76）,系统地研究了它们的 C2H2、CO2和CH₄吸附性能。该项工作不仅揭示了这六个MOFs在C2H2/CH₄和CO2/CH₄分离中展现了诱人的应用前景,而且阐明了烷氧基官能团对上述气体分离性能的影响规律。烷氧基官能团对气体吸附量和吸附选择性的影响取决于母体化合物。