当前全球社会面临严重的能源危机,节能减排是最有效的应对措施之一。本文以烯烃烷烃分离和CO₂捕集分离的工业需求为背景,研究MOF-74（Ni）改性及其GrO@MOF-74（Ni）复合材料和快速制备方法,考察这些吸附材料吸附烯烃烷烃和CO₂的性能和吸附机理。本文研究具有理论研究的价值和实际意义。本文采用水热法成功制备了MOF-74（Ni）,研究了材料对丙烯和丙烷的吸附性能和机理。MOF-74（Ni）是通过不饱和金属位点Ni2+以π络合作用方式优先吸附C3H6,其吸附量高达7.4 mmol/g（298K）,是目前对丙烯吸附容量最大的材料之一。IAST理论计算结果显示,随着温度升高,C₃H₆/C₃H₈吸附选择性升高。当温度为328 K时,MOF-74（Ni）对C₃H₆/C₃H₈二元气体混合物的吸附选择性接近12。C₃H₆和C₃H₈的脱附活化能分别为68.92 kJ/mol和50.80 kJ/mol。本文应用硅烷对MOF-74（Ni）进行表面硅烷偶联改性,以增强其抗湿性能。TG实验,水蒸气和CO₂吸附实验结果显示,改性后的MOF-74（Ni）依然保持了原始MOF-74（Ni）良好的热稳定性,并且水蒸气在其表面的吸附能力明显被削弱。在常温真空脱附再生条件下,改性后的MOF-74（Ni）的CO₂吸附性能的恢复程度是原始MOF-74（Ni）的的一倍。本文采用水热法成功制备了GrO@MOF-74（Ni）复合材料。随着GrO掺入量的增加,复合材料有少量介孔形成,比表面积可达到1322m²/g。在低压范围,复合材料对烯烃和CO₂的吸附等温线都比母体材料MOF-74（Ni）的吸附等温线变得更陡,表明通过复合GrO进一步增强复合材料对目标分子的吸附作用力,有助于提高吸附选择性。本文提出一种快速合成法在1小时内成功制备出GO@MOF-74（Ni）复合材料。所制成的复合材料其BET比表面积在1250-1320 m²/g范围内。SEM显示,复合材料以片状形貌为主。与母体MOF-74（Ni）相比,复合材料对CO₂/N₂、C₂H₄/C₂H₆和C₃H₆/C₃H₈的吸附量和吸附选择性均提高了。在1bar,298K条件下,GrO@MOF-74（Ni）对C₃H₆/C₃H₈吸附选择性达到17,比MOF-74（Ni）提高了54.5%。