二维金属-有机框架（2D MOFs）纳米片作为一种新型纳米材料,由于具有超高的比表面积、可控的纳米级别厚度、丰富的表面活性位点等优点,在催化、气体分离和能源转化等领域具有广泛的应用前景。然而,现阶段2D MOFs纳米片的制备往往存在厚度不均一,形貌不可控等问题,特别是单层2D MOFs纳米片的合成尤为困难。因此,如何实现2D MOFs纳米片的精准设计与合成仍然是一个重大的挑战。基于此,本论文利用“自上而下”化学剥离法,制备厚度可控且表面功能化的单层2D MOFs纳米片,将该方法应用于其他同构MOFs前驱体的单层纳米片制备时也表现出较好的效果,表明所发展的方法具有普适性。此外,进一步研究2D MOFs纳米片在锂硫（Li-S）电池中的应用,利用所制备的2D MOFs纳米片的物化特性,将其用作Li-S电池隔膜的修饰改性材料,抑制多硫化物的“穿梭效应”,研究结果表明其可提高电池的循环稳定性能与倍率性能。具体的研究内容与结果如下:（1）基于“自上而下”化学剥离法制备2D MOFs纳米片。以三维柱层状结构金属-有机框架（3D MOFs）为前驱体,臭氧（O3）分子为裁剪工具,打断前驱体中柱配体1,2-二（4-吡啶基）乙烯的碳碳双键,致使柱配体的选择性断裂与移除,即是调节3D MOFs前驱体的层间作用力,从而获得超薄单层2D MOFs纳米片。以透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）等方法对材料微观结构进行表征,结果表明所制备的纳米片横向尺寸可达微米级别,厚度仅为1-2 nm;同时,O3分子的处理可在单层2D MOFs纳米片表面上引入大量的-COOH,实现纳米片表面结构的调控。论文所开发的方法操作简单,成本低廉,将该策略应用于同构3D MOFs的剥离时,也可制备单层2D MOFs纳米片,表明该方法具有普适性。（2）2D MOFs纳米片修饰于Li-S电池隔膜的应用研究。基于上述制备方法,将所制备的2D MOFs应用于Li-S电池的隔膜改性。首先,通过真空抽滤成膜法将微米尺寸的2D Zn-MOF纳米片负载于商业化Celgard-2400（PP）多孔基膜上,形成紧密堆叠二维结构的修饰层,优化负载量为0.25 mg cm-2。其次,将改性隔膜组装于纽扣式电池进行充放电测试,结果显示,在0.2 C电流倍率下,电池首圈放电比容量高达1111 m A h g-1,100次循环后仅出现较低的衰减,容量依然可达785 m A h g-1;0.5 C电流倍率下,循环200次后每圈衰减率仅为0.156%。测试结果表明2D Zn-MOF@PP隔膜可以有效抑制多硫化物的“穿梭效应”,提升Li-S电池的电化学性能,推测其优异的阻隔作用来自2D MOFs纳米片尺寸筛分与表面基团电荷排斥的协同效应。