金属-有机骨架化合物（Metal-Organic Frameworks,MOFs）是一类新兴的有机-无机杂化多孔晶态材料。与传统的无机多孔材料相比,因具有结构多样、极大的比表面积和孔体积、且结构和多孔性易于靶向调控等优点,该类多孔材料在气体吸附分离和异相催化等方面具有极大的应用潜力。目前,石油、天然气和煤炭等化石燃料在全球总能耗中仍占据主导地位（高于80%）,消耗这些燃料的同时不可避免地排放了大量的二氧化碳,这被认为是造成全球变暖的主要原因。同时,在化工生产中,二氧化碳也是重要的C1来源。因此,研发出高CO2吸附存储分离和催化转化的新型MOF材料具有非常重大的理论和实际意义。本论文设计、合成了四种不同功能基修饰的多齿羧酸配体H3TCPBT、H6DBATC、H4APDP和H2ABP,并根据晶体工程原理,将上述配体与浆轮状[Cu2（COO）4]次级结构单元进行自组装得到了四个新颖的功能基修饰多孔MOF材料:HNUST-10,11,12,13,对四个MOF材料的结构、CO2气体储气分离（染料吸附分离）和CO2气体催化转化性能等方面进行了详细地研究。结果表明:（1）HNUST-10材料在活化之后骨架坍塌,但其具有较大的孔隙率,且骨架结构在DMF等有机溶剂中稳定性良好,该材料在DMF溶液中展现出了对次甲基蓝的高选择性和高吸附分离能力;（2）HNUST-11材料在活化之后其骨架结构保持稳定,该材料在低压和高压条件下,均表现出高的CO2吸附量,且在室温下其具有优于同类型rht-MOF的高CO2/N2、CO2/CH4气体吸附选择性。通过穿透实验,更加证明了HNUST-11具有良好的CO2/N2、CO2/CH4气体选择分离能力。此外,本论文探究了HNUST-11的CO2催化转化性能,并用密度泛函理论研究了其反应机理;（3）HNUST-12在HNUST-11的基础上将配体尺寸变小,同时引入吡啶氮和氨基修饰孔道,相较于HNUST-11有更多的催化活性中心,因此在CO2与环氧化合物的环加成反应中展现出了更优的单位摩尔质量催化转化率（对环氧溴丙烷的TON值高达3429.8）;（4）HNUST-13是一例兼具氨基和溴基修饰的超微孔MOF材料,同时具有N原子配位饱和的铜浆轮次级构筑单元,有望在CO2气体吸附分离和催化转化中表现出优异性能。综上所述,在多孔金属-有机骨架化合物的骨架结构中,引入氨基、酰胺基等修饰功能基,有望在保持材料高的比表面积和大的孔体积的同时,还能有效提高材料对CO2的选择性吸附性能。此外,材料框架结构中的不饱和Cu（II）配位点和修饰功能基可以为催化CO2与环氧化合物环加成反应提供多个催化活性中心,有效提高催化性能。本论文所得结果不仅对合成极性功能基修饰多孔金属有机框架化合物有一定参考意义,并且为其在CO2混合气体吸附分离、催化转化等方面也提供了一定实验参考。