具有纳米笼状结构的金属-有机框架材料(NPC-MOFs)由于具有合适的窗口和较大的孔体积，使其在甲烷储存和二氧化碳捕捉方面具有较大的优势，气体分子在纳米笼状MOFs材料中吸附特性的研究对于设计和合成具有优异性能的吸附材料具有重要意义。为此，根据晶体工程学原理，分别采用平面四羧酸配体、氮杂化的直线二羧酸配体、具有C3对称性的六羧酸配体和三膦酸配体，构建了一系列具有均一纳米笼状结构、具有甲基官能团、含有不饱和金属位点和路易斯碱性位点等多种NPC-MOFs材料，详细考察了甲烷、二氧化碳等气体分子在该类MOFs材料中的吸附热力学和吸附动力学，探讨了其吸附机理。研究结果显示：相对于尺寸较小的窗口，气体在NPC-MOFs笼内部的扩散为气体吸附过程的速率控制步骤；甲基官能团和路易斯碱性位点等功能基团的引入有利于增强二氧化碳和MOFs骨架之间的相互作用；在高压下，吸附剂的比表面积对气体的重量吸附量起着主导作用，但体积吸附量需综合考虑骨架密度和吸附作用力的影响。