天然气具有储量丰富、储运方便、清洁环保、热效高等优势,受到了全世界国家的广泛关注。吸附储存技术是储存天然气领域的研究热点。金属有机骨架材料比表面积大,孔道结构可设计,是储存甲烷的优越吸附材料。本文合成了具有较高甲烷吸附容量的金属有机骨架材料,并通过表面碳化处理提高了 Zn（bdc）（ted）₀.5的水稳定性能。论文通过溶剂热法合成了HKUST-1金属有机骨架材料,考察了不同金属离子和有机酸对提高HKUST-1甲烷吸附储量的影响。以原料摩尔配比n(Cu²⁺):n(K⁺)为10:1负载K+后,HKUST-1的甲烷吸附容量从10.96mmol/g提高到11.75 mmol/g。加入原料摩尔配比n（H₃BTC）:n（HNO₃）为5:1的硝酸合成HKUST-1改性效果最佳,甲烷吸附量提高到11.95 mmol/g,比表面积由 1499 m²/g提高到 1933 m²/g。论文还合成了Zn（bdc）（ted）₀.5金属有机骨架材料。优化的合成工艺条件为:原料摩尔配比n（Zn（NO₃）₂·6H₂O）:n（H₂BDC）:n（ted）:n（DMF）=1.5:1:2.5:200,晶化温度 120℃,晶化时间48 h。合成的Zn（bdc）（ted）₀.5在25℃、3.5MPa下的甲烷吸附容量为15.6 mmol/g,比表面积为1270 m²/g,孔容为0.72 cm³/g。合成的原始Zn（bdc）（ted）₀.5在温度为25℃、相对湿度为37%的空气中暴露5d后甲烷吸附量下降明显,降低到6.0 mmol/g,降幅达61%,晶体表面出现明显的裂缝和空腔。经过表面碳化处理后,Zn（bdc）（ted）₀.5表面疏水性能得到了显著改善,水接触角从32.8°提高到144.2°,甲烷吸附量基本不变。在湿空气中暴露5d后,吸附量下降幅度小于1 mmol/g。表面碳化处理通过高温降低了晶体的界面张力,将晶体表面的有机配体转变成非晶碳层,获得了良好的疏水性能,显著提高了 Zn（bdc）（ted）₀.5水稳定性能。基于蒙特卡洛方法模拟了Zn（bdc）（ted）₀.5对甲烷的吸附行为,甲烷在Zn（bdc）（ted）₀.5上的吸附等温线可以用Langmuir-Freundich模型描述。在3.5MPa下,甲烷在Zn（bdc）（ted）₀.5上的吸附热为14.03 kJ/mol。采用分子动力学方法模拟了甲烷在Zn（bdc）（ted）₀.5中的自扩散行为,3.5 MPa下甲烷在Zn（bdc）（ted）₀.5中的自扩散系数为7.48×10^-9m²/s。