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多孔材料对客体分子的尺寸和电性的识别以及广谱的吸附能力在分子传感、分子分离、多相催化、染料组装的光学器件、生物医学诊断、药物运载以及有机污染物去除等领域具有重要理论意义和研究价值。金属-有机框架材料(Metal-organic frameworks，简称MOFs)是由有机配体和无机构筑单元通过强化学键联接而成的晶态多孔材料，它能提供主体框架组分多样性和主-客体相互作用的在分子级别上的精准调控。基于分子电性识别的考虑，本论文设计合成了[Zn14(L)4(H2O)22](NO3)4(DMF)x（简称Zn-MOF）、[Co14(L)4Cl3(H2O)22] Cl(DMF)x（简称Co-MOF）和[Fe3O(TATAB)2(HCOO)(H2O)2](DMF)x（简称Fe-MOF）三种新型的阳性框架MOF晶体，并对阳性框架MOF材料Zn-MOF的多功能分子吸附性能与机理、Zn-MOF内金属离子交换/吸附性能、Fe-MOF的性能表征等三部分内容展开研究。 通过合成条件的调控和优化，我们成功获得了Zn-MOF与Co-MOF两种新型多孔的单晶，并对其晶体结构进行了解析。证明了它们都是由三角形M2(COO)3+和四边形M2(COO)4两种次级构筑单元组成的tfe-b型三维网络结构。仔细对比发现，Zn-MOF的抗衡离子NO3-主要分布在孔道中间，而Co-MOF的抗衡离予Cl-则主要配位在末端金属位点上，这为分子电性识别提供的了重要的结构模型。 通过进一步研究Zn-MOF对不同尺寸、电性的染料吸附实验，发现了Zn-MOF对不同电性的染料分子都具有不同程度的吸附能力，并且表现出良好的尺寸选择性和电荷选择性。通过紫外可见光谱监控染料的吸附动力学和在不同盐溶液中的脱附行为，揭示了其针对阴性、阳性和中性染料的吸附机理分别是孔道抗衡离子交换、框架电荷转变、和超分子相互作用等主要作用机制。此外，该材料还表现出对带电分子吸附快于中性分子的动力学选择性。 通过研究Zn-MOF对金属离子吸附/交换行为，发现了其对多种金属具有良好的富集能力，并且还能与Cu2+进行框架金属离子的交换并保持框架结构稳定，有望应用于金属离子的检测和富集。 采用金属构筑单元前驱体为原料，我们成功合成了具有Fe3(μ3-O)(CH3COO)6阳性构筑单元的新型三维MOF材料的单晶，并解析了其晶体结构。该材料具备优越的稳定性，在酸性环境中表现出可逆的电化学信号，在碱性溶液和氧气气氛中初步表现出的氧还原活性，有望在电化学催化方面实现高效的催化性能。