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作为一类新型的无机-有机杂化材料，金属有机骨架化合物(MOFs)因其具有大的比表面积、孔隙率、孔体积、可调控的孔径尺寸及可修饰的表面性质而在能源环境相关气体（氢气，甲烷和二氧化碳等）的吸附存储与捕获分离等方面具有潜在的应用前景。如何设计合成新的金属有机骨架化合物来提高此类能源相关气体的存储性能引起化学家及材料学家的广泛关注。 本论文设计、合成了一系列T-型氮杂芳香多羧酸桥连的C2对称性多齿配体，并依据晶体工程原理成功设计合成了一系列具有结构新颖及高孔隙率的金属有机骨架化合物，通过X-射线单晶衍射仪及X-射线粉末衍射花样对其结构进行了表征，通过topos等软件对其拓扑类型进行了分析以及使用低压、高压吸附仪对其微孔-介孔性质进行表征，并对其氢气、甲烷及二氧化碳等气体吸附性能进行了系统的研究，重点考察了配体与结构之间的联系及结构的变化对提高金属有机骨架化合物的热稳定性及骨架稳定性的影响，为今后定向设计合成高比表面积的吸附存储材料提供有价值的新思路与理论、实验基础。 首先，利用具有较小自由度的T-型桥连三齿配体H2NL1与平面四边形金属中心Cu(Ⅱ)自组装得到了(3，4)-连接、tbo拓扑的金属有机骨架化合物1。该化合物与以往金属有机骨架化合物不同，它是由单核平面Cu(Ⅱ)离子构成了与Fujita提出的Pd/Pt分子纳米笼相似的分子笼，进而面面拼接成三维网络骨架，也是首例由过渡金属与氮杂羧酸配体得到的单核分子纳米笼。通过对其气体吸附存储性能研究发现，由于1的金属中心是四配位，这使得1拥有了两个潜在的不饱和配位点，并且由于骨架中存在平衡电荷的亚甲胺阳离子使1表现了良好的二氧化碳吸附焓，其吸附焓达到了29.7 kJ mol-1，金属有机骨架化合物1在低压区表现了很好的CO2/N2的选择性，选择性为60。本论文使用该配体与无机盐碳酸钾及硝酸钴同时反应，得到了混合金属簇的金属有机骨架化合物2，尽管2表现了较小的孔隙率，且BET比表面积仅有477 m2 g-1，但是由于2骨架中的孔腔半径较小，因此2表现了较好的氢气吸附性能，在77 K，1 bar时2的氢气吸附量达到了1.08％。 其次，利用柔性较大的T-型三齿氮杂多羧酸配体与四面体金属中心Zn(Ⅱ)形成了双重穿插的纯3-连接pbz拓扑类型的三维网络化合物4，该化合物为首例纯3-连接纳米笼状的三维网络骨架，也是迄今为止具有最低连接数的金属有机骨架化合物。其网络骨架中由于配体的扭曲使得配位金属形成了手性中心，并且，该手性中心成对出现形成了直径为3.4 nm的缺面斜方立方八面体。经过Platon分析得到，4的表面溶剂可接触孔隙率为78％，并且通过比表面积分析仪测试得到其BET比表面积为4258 m2 g-1，是截止目前文献报道的穿插网络中比表面积最大的金属有机骨架化合物。因此，本论文进一步对其环境能源相关气体的吸附存储方面的研究，得出其在77 K，100 bar时，氢气的吸附量达到了92 mgg-1，并且298 K，39 bar时二氧化碳的超额重量吸附量为89％，在273 K，69 bar时甲烷的超额重量吸附量为0.4 g g-1。经过文献查证得出，4的氢气、二氧化碳、甲烷吸附量都处于高吸附量金属有机骨架化合物的前列。 第三，使用次级单元构筑策略，使用所设计得到的T-型三齿配体与次级构筑单元[M2(COO)2]构建得到了一系列3，6-连接的金属有机骨架化合物3，5，6，7，8，然而由于骨架的影响，在进行吸附性能研究的活化过程中3，6，7的骨架出现坍塌没有得到其吸附相关数据。通过分析结构我们发现5，8的孔道并不相同，虽然都是梭形孔道，但是在8的结构中，由于配体角度的扭曲，使得两个梭形孔道发生交叉而形成了方形孔道。从变温XRD及活化后的XRD可以看出，结构的变化导致8较之5有更高的热稳定性及骨架稳定性。金属有机骨架化合物8保持了完整的骨架，其BET比表面积为1872m2g-1，通过IAST方法得到其 CO2/N2的吸附选择性为34。然而由于5骨架的塌陷使得BET比表面积只有414m2 g-1，但其却拥有很高的二氧化碳亲和力和CO2/N2选择性，通过不同分压下的吸附量计算得到其低压下的CO2/N2选择性为66。