低碳烃混合物的分离和提纯是石油化工行业中最重要的化工过程之一。目前,应用最广泛的溶剂萃取和低温精馏等低碳烃分离方法存在能耗高、投资成本大、选择性差等缺点。吸附分离作为一种节能的气体分离技术,近年来在低碳烃分离纯化领域备受关注。金属-有机框架材料（MOFs）作为一种新型多孔材料,具有比表面积高、孔隙率发达、构筑单元多样性、孔道可设计性、孔尺寸均一性等优点,其在气体分离与存储等领域潜在的应用价值。本文针对炔烃、烯烃的高效分离和提纯以及二氧化碳的捕集等工业意义重大的低碳烃混合物的分离纯化需求,提出了一系列超微孔金属-有机框架材料用于乙炔/二氧化碳、C2烃混合物等尺寸和性质十分相似体系分离的新方法,考察了其吸附机理、探究了其工业化应用潜力。首次合成了一种基于硝普钠阴离子配体的全新霍夫曼型金属有机框架材料Cu（bpy）NP,用于两组分和三组分混合物中乙炔的高效分离。单组分气体吸附等温线表明Cu（bpy）NP具有高效的乙炔捕获能力,该材料在298 K和0.01 bar下的吸附容量为22.4 cm~3g-1,而在1.0 bar下对于乙炔和乙烯的吸附容量分别为25.1mmol g-1和40.8 mmol g-1。目前报道的所有不含开放金属位点（OMSs）的刚性MOFs中,该材料的C2H2/CO2选择性（47.5）仅次于CPL-1-NH2（119）,C2H2/C2H4选择性（29.0）位居第六。通过的蒙特卡洛（GCMC）模拟和密度泛函理论（DFT-D）计算研究了Cu（bpy）NP与C2H2、C2H4及CO2的相互机制。C2H2/CO2（50/50,v/v）、C2H2/C2H4（1/99,v/v）两组分混合物以及C2H2/CO2/C2H4（25/25/50,v/v/v）三组分混合物的动态穿透实验进一步证实了Cu（bpy）NP在环境条件下可以实现乙炔的高效分离以及超高产量获取乙烯,在生产聚合物级（＞99.9%）乙烯中展现了巨大的工业应用前景。进一步合成了一种具有优异热稳定性和化学稳定性的新型锆基金属有机框架材料（Zr-TCA）,该材料可以从乙炔/乙烯/乙烷三组分混合物中选择性吸附乙炔和乙烷达到一步纯化乙烯的效果。单组分气体吸附等温线表明在298 K和1.0bar下Zr-TCA对乙烷的吸附量为2.3 mmol g-1,对C2H6/C2H4分离选择性达2.79。通过蒙特卡洛模拟研究了乙烷和乙烯在Zr-TCA中的结合位点,表明材料通过C-H…O和C-H…π与乙烷之间具有较强的相互作用,而对与乙烯的作用较弱,进一步说明了材料对乙烯/乙烷的分离作用机制。同时,穿透实验表明常温常压下可以直接从C2H6/C2H4（50/50,v/v）两组分混合物以及C2H2/C2H6/C2H4（1/9/90,v/v/v）三组分混合物中一步分离出高纯C2H4（＞99.9%）。此外,一系列的循环实验后吸附分离性能基本保持不变,证明了该材料在工业中巨大的应用前景。