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金属有机多孔骨架化合物的研究是材料学领域中一个新兴的重要发展方向，正在受到越来越广泛的重视。虽然金属有机多孔骨架化合物的热稳定性不及无机骨架微孔材料，在传统的高温催化方面的应用受到限制，但是在一些非传统领域，如非线性光学材料、磁性材料、超导材料和储氢材料等新材料方面的应用前景正在逐步被开发出来。本课题采用溶剂热方法，合成制备了MOF-5化合物，并对合成产物进行结构表征和精细结构分析，并利用吸附试验和计算机模拟研究MOF-5的孔结构和孔径分布；根据表征的实验数据结合计算机模拟方法，确定MOF-5的微观晶体结构参数、原子结构及其原子之间的配位关系，在此基础上对MOF-5的价带结构、态密度和电子密度等物理化学性能进行计算研究；并研究储氢性能和储氢后的结构稳定性，及其温度和压力对其出氢性能的影响。结果表明，MOF-5的孔道结构以微孔为主，还存在少量的中孔和大孔，孔径分布曲线可以看出样品的孔道结构中含有大量微孔，并且主要分配在6～10A。样品的比表面积为889.62m2／g，其微孔率、总孔容、微孔率和平均孔径分别为0.41、0.50、0.82和2.23。基于密度泛函理论，使用自洽投影缀加平面波方法，计算了对苯二甲酸／锌配合物（MOF-5）的体态几何与电子结构。经理论预测MOF-5是一种直接能隙半导体，价带极大值（VBM）与导带极小值（CBM）都位于位于G（0，0，0）点，其直接能隙约为3.17eV，间接能隙约为3.18eV。通过对优化后的MOF-5晶体结构的分析，发现MOF-5晶体结构中的苯环沿着对位方向受到拉伸，同时沿着垂直于对位方向受到压缩，成键过程中对苯二甲酸分子的苯环发生了一定的变形。同时对优化后的MOF-5晶体进行总态密度图和分波态密度图及Mulliken电荷分析，发现Zn-O1键的键能大于Zn-O2键；Zn原子的4p轨道有电子分布，即Zn的s、p和d轨道均参与了成键。采用密度泛函理论（GGA／PW91）研究氢分子在MOF-5中的吸附情况，详细考察了吸附位置间作用能，得出氢分子优先吸附在OZn4顶点的角落位置附近（Ⅰ）然后再吸附到苯环位置（Ⅱ）。氢分子在含氧的OZn4角落位置的吸附能为约-12.0kJ／mol，苯环位置的吸附能为-8.0kJ／mol。氢气分子在苯环位置的扭转能为0.96kJ／mol，略小于文献报道的实验值1.00kJ／mol，而在大胞腔与小胞腔中，氢气分子的扭转能分别为2.54kJ／mol和2.6kJ／mol，均大于文献报道的实验值1.67kJ／mol，扭转能越大吸附作用越强，其变化趋势与实验基本吻合，即氢分子在MOF-5中的吸附，角落位置比在苯环位置更稳定。