与精馏,吸附,结晶等传统的分离方法相比,膜分离技术因具有节能、环保、易操作、可行性高等优势而受到极为广泛的关注。其中,膜材料的性质是决定膜分离性能的关键因素。金属有机骨架材料（MOFs）具有规则的孔道结构、永久性孔隙率、孔尺寸和孔性质可调等优异性能,被视为最有发展前景的膜材料之一。MOFs属于晶态配合物,单独成膜机械性能不足,必须在有一定机械强度的多孔基底成膜,才能用于后续的分离研究。目前,如何在多孔基底上制备连续致密的MOF膜,并将其应用于分离领域,已逐渐发展为当今热门的研究课题之一。本论文发展了两种新型纯MOF膜的制备方法:纳米阵列辅助聚集生长法和碱式碳酸盐纳米阵列自转化法。具体研究内容简要阐述如下:第一部分文献综述。介绍了MOF膜的制备及其在气体分离方面的应用现状。第二部分为实验部分。主要包括以下两方面的研究内容:（1）发展了一种新型的制膜方法:纳米阵列辅助聚集生长法,并利用该方法在Ni₃S₂纳米阵列修饰的多孔镍基底上制备了连续致密的Co-MOF-74膜。研究发现,Ni₃S₂纳米阵列可有效提高基底表面的粗糙度,为最初形成的Co-MOF-74晶粒提供附着点,并使它们沿着特定方向生长交联成膜。利用该方法制备Co-MOF-74膜的最佳成膜时间为6¹2 h。单组份气体渗透性能研究表明,H₂,CO₂,N₂和CH₄气体在膜中传输主要遵循努森扩散机制。将该膜应用于双组份气体分离,发现该膜对H₂/CO₂具有良好的分离性能,分离因子可达8.5,并且具有优良的稳定性。（2）发展了一种具有良好普适性的MOF膜的制备方法:碱式碳酸盐纳米阵列自转化法。碱式碳酸盐纳米阵列不但可直接生长于多孔铜基底之上,还可作为唯一金属源与有机配体反应转化生成相应的MOF膜。该方法有效解决了基底与MOF膜之间的结合力问题,简化了制膜流程,提供了MOF膜制备的新理念。碱式碳酸盐纳米阵列自转化法制备MOF膜具有一定的普适性,我们以碱式碳酸铜纳米阵列为唯一金属源制备了铜基MOF膜:HKUST-1、CuBDC和MOF-110;以碱式碳酸钴纳米阵列为唯一金属源制备了Co₃（HCOO）₆膜。其中,详细讨论了HKUST-1膜制备的影响因素以及该膜的气体渗透性能。实验表明,溶剂为水/乙醇（1:1 v/v%）,配体浓度为25 mmol L^-1（mM）,成膜时间不少于2 h,可制得连续致密的HKUST-1膜,小分子气体在该膜中的传输行为遵循努森扩散。