金属-有机框架材料(MOFs)作为一类新型晶态多孔材料,具有结构可设计,高比表面积,孔尺寸和环境可调控等优点被广泛应用于气体吸附分离,非均相催化等领域。在广泛研究的诸多有机配体中,多氮唑备受关注,此类配体具有较多的氮原子活性位点,配位模式多样,结构稳定性好;未配位的氮原子裸露于孔道表面可以提供强的路易斯碱位与气体分子相互作用,从而提高气体吸附性能。本论文在系统调研了多氮唑基MOFs材料研究进展的基础上,第一部分选取含有不同长度烷基链的1,2,4-三氮唑与卤化亚铜成功构筑了六个基于[Cu4X4]单元的同构金属有机框架化合物(1-6),系统探讨了烷基链尺寸以及不同卤素原子电负性对材料气体吸附性能的影响。结果表明,烷基链取代基和卤素原子种类可调控MOFs材料的气体吸附性能,在取代基相同时,化合物的气体吸附量按Cl,Br,I顺序依次递减;在含相同卤原子结构中,乙基取代基化合物的吸附量明显高于含丙基取代基MOF材料。采用维里方程计算获得了目标MOFs的等温吸附焓,而IAST理论计算和穿透曲线实验结果显示目标化合物对C2烃/CH4和CO2/CH4具有优异的分离性能,其中化合物1对C2H2/CH4的穿透时间分别可达20 min。本论文第二部分基于1,3,5-苯三四氮唑(BTT)配体,选择带有不同官能团的线型二羧酸作为混合配体,在溶剂热条件下与镉盐成功构筑了系列结构新颖的MOFs材料(7-12)。7-11为由刚性对苯二甲酸所构筑的同构化合物,而化合物12中由于1,4-反式环己烷二羧酸具有柔性,其骨架结构与化合物7-11不同。采用等温物理吸附实验系统研究了目标材料对N2、CO2、CH4、C2H2和C2H4等小分子气体的吸附性能,结果表明:材料的比表面积受到羧酸取代基的影响,含-OH取代基的比表面积最高,含-NH2的最小;而材料对CO2、CH4、C2H2和C2H4气体的吸附性能则受到取代基的路易斯酸碱性和取代基的协同调控,其中羟基取代基由于其强路易斯碱性使得该化合物的吸附性能最为突出。采用维里方程获得了 MOFs的等温吸附焓,结果显示由1,4-NDC构筑的化合物11表现出与C2H2、CO2和C2H4气体分子间较强的相互作用,其吸附焓分别为52.6、44.0和44.5 kJ/mol。根据IAST理论计算获得了目标MOFs材料对等比例双组分混合气体的选择性分离效果,结果表明该系列材料对C2烃/CH4表现出较高的分离性能,在273 K和latm下对C2H2/CH4的分离比高达351。