金属-有机框架材料是一种新型的复合型多孔材料,其由无机金属离子和有机配体连接而成。这种材料拥有巨大的比表面积,其孔径、颗粒尺寸可以调节,同时还可以对其进行功能化修饰。这些独特的性质使其在多个领域都有良好的应用前景。MOFs衍生物材料拥有MOFs所有的特质,由于其比表面积较大,在新兴起的能源领域被大量作为前驱体材料。根据不同的需求向前驱体中掺入其他金属离子,将掺杂后的混合物退火处理,退火后的材料被涂覆在电极表面,作为催化剂来降低电解水过程的能量损耗。MOFs材料孔径可调以及可功能化修饰的特质,使其在气体的分离、捕获领域有广阔的发展空间。本文主要研究了MOFs材料及其衍生物在析氧反应以及CO₂、正丁烷、异丁烷气体的吸附、分离的应用。具体内容包括:（1）以ZIF-67作为前驱体,氯化钌作为钌源,首先制备了Ru交换ZIF-67非晶态复合材料,通过退火处理,最后形成了Co-掺杂的纳米棒电催化剂。对其进行XRD分析,了解其具体组成,进一步通过XPS、电化学性能测试、理论计算等方式分析了其催化活性来源,得到的是结论:钴掺杂RuO₂纳米棒在10 mA cm^-2的酸性条件下,表现出极低的OER过电位（155 mV）,并且在相同电流下具有超过50 h的优异稳定性,其性能超过了目前报道的最活跃的OER电催化剂。（2）首先合成了一种稳定的氨基功能化的微孔MOFs结构,具有热力学分离CO₂/N₂和CO₂/CH₄的能力,同时还可以动力学分离正丁烷/异丁烷。通过硝酸钴与咪唑（im）和2-氨基苯并咪唑（abim）的双配体之间的溶剂热反应来合成该MOFs骨架结构。我们对合成后的产物进行结构表征,并根据其骨架结构将其命名为Co₂（abim）（im）₃,并模拟计算测定Co₂（abim）（im）₃的孔径约为5.0?。经过气体吸附量的测量,穿透性实验和计算孔径等各种表征,可以总结出:Co₂（abim）（im）₃不仅是CO₂/N₂和CO₂/CH₄热力学分离的优良候选物,而且还是正丁烷/异丁烷动力学分离的优良候选物。