在近二十年中,金属-有机骨架材料（Metal-Organic Frameworks,缩写:MOFs）作为一种独特的无机-有机杂化晶态多孔材料正在迅速兴起,这类材料通常是由相应的有机连接体和金属离子/金属簇以配位键或分子间作用力的形式自组装形成。因此,合理的选择金属离子和有机配体对于构筑特定功能的MOFs材料具有至关重要的作用。与传统的沸石、碳材料、介孔材料相比,由于MOFs具有较大的比表面积、较高的孔隙率以及高度的结构和功能可设计性,使其在构筑具有新颖的拓扑结构类型方面以及温室气体的捕获、能源气体的储存、荧光探针、药物传递、非均相催化、非线性光学以及分子磁性中表现出良好的应用前景。针对目前MOFs材料在提高气体存储和选择性分离方面的研究,本论文通过有机配体的巧妙设计和功能基团的修饰等构建策略,设计并合成了四个铜基和四个锌基MOFs材料,并利用单晶X-射线衍射、红外光谱、粉末XRD、热重分析、气体吸附等对这些材料进行了结构表征和性质研究。1、为了构筑类似HKUST-1的tbo拓扑型的MFM-181类似物,基于配体收缩和构象预组织策略设计合成了一种新的四（间苯二甲酸）配体（H8L）,并使用H₈L配体在溶剂热条件下合成了铜基MOF ZJNU-10。与MOF MFM-181相比,合成的ZJNU-10具有更小的笼形尺寸以及更高密度的裸露铜位点,从而使ZJNU-10具有优异的C₂H₂/CH₄和CO₂/CH₄分离潜力。在大气压和298 K下,C₂H₂和CO₂的吸收容量分别达到151.5和108.3 cm³（STP）g^-1,而IAST（理想吸附溶液理论）预测的C2H2/CH4和CO2/CH4吸附选择性分别达到29.9和7.6。2、设计并合成了4个不同官能团（氢、氨基、甲基、甲氧基）修饰的弯曲双（间苯二甲酸）五羧酸有机配体,在溶剂热条件下与Zn（NO3）2·6H2O反应构筑了四个新的三维锌基MOFs（Zn-MOF-1、Zn-MOF-2、Zn-MOF-3和.Zn-MOF-4）。单晶X-射线衍射分析表明,它们都具有双核锌基次级结构单元,但却表现出不同的结构特征。此外,主要研究了Zn-MOF-1对CO2、CH4、C2H2、C2H4和C2H6的气体吸附特性,揭示了其在天然气净化方面的潜力。尽管与其它报道的MOFs相比,Zn-MOF-1的吸附与分离性能并不是十分优异,但比较特殊的是,在278K和1 atm下,它表现为由刚性有机配体形成的柔性孔道,对C2H2分子有一定的选择性吸附。3、受弯曲五羧酸配体的启发,将上述五羧酸有机配体中的两个间苯二甲酸替换成两个吡啶得到相应的吡啶羧酸有机配体。在溶剂热条件下成功合成了基于N,O混合配位原子配体的三个微孔MOFs,其中主要对ZJNU-8的结构和性能进行详细分析。单晶X-射线衍射分析表明,ZJNU-8包含丰富的无机硝酸根离子固定在孔道表面,可作为C2H2识别位点。通过单组分吸附测量和IAST计算,进行评估C2H2相对于CO2和CH4的选择性气体吸附,表明其在C2H2分离和纯化方面的巨大潜力。在环境条件下,C2H2的吸收量达到92.2 cm3（STP）g-1,而IAST预测的等物质的量C2H2-CH4和C2H2-CO2二元混合气体的吸附选择性分别高达30.5和4.5。此外,DFT计算研究表明,无机硝酸根离子在C2H2优先于CO2和CH4的吸附中起着非常重要的作用。