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金属有机骨架化合物(MOFs)，是一种兼具有机和无机特性的新型多孔材料。MOFs孔径尺寸的可调节性、骨架结构的可化学修饰性、较高的比表面积和孔体积等特性，使其在分离领域显示出极大的应用潜能;而膜分离技术由于具有较低的能耗及较简单的操作流程等优势，成为一种被广泛运用的分离技术。结合MOFs在分离领域的应用潜能及膜分离技术的优势，开发具有分离性能的MOFs膜材料，具有极高的研究意义。NH2-MIL-125是一种以钛氧八聚体为金属中心，以2-氨基对苯二甲酸为有机连接配体，具有四面体和八面体两种笼结构的MOFs材料。NH2-MIL-125结构中氨基官能团的存在，使该种材料表现出对CO2较强的吸附性能及对CO2/N2优异的选择性。另外，NH2-MIL-125结构中四面体笼对不同直径的二甲苯同系物分子的筛分作用，以及八面体笼与不同二甲苯同系物分子作用力的差异性，使其在二甲苯同系物分离领域表现出较高的应用潜能。因此，NH2-MIL-125膜材料的研究与开发，在CO2/N2及二甲苯同系物的分离领域有较大的应用前景，而且到目前为止未见NH2-MIL-125膜的研究报道。 本文以开发具有分离性能的NH2-MIL-125膜材料为目的，进行了一系列的探索研究。晶体的生长规律是晶体膜材料研究的必要基础，论文首先对NH2-MIL-125晶体的生长规律进行了研究。通过设计不同的NH2-MIL-125晶体合成配方及合成条件，控制合成了一系列不同尺寸（200nm-1μm）及不同形貌（圆形片状、方形片状、十面体形状、八面体形状）的晶体，并在此基础上分析了NH2-MIL-125晶体的生长规律:随着反应物浓度的增加，NH2-MIL-125晶体的尺寸略有增加，形貌发生“圆形片状-方形片状-十面体形状-八面体形状”的变化，在此过程中，推测反应物浓度的增加可以促进{002}晶面的生长，使晶体总面积中{002}面的比例减小;减小反应物Ti(C3H7O)4与NH2-H2BDC的比例，反应过程中的中性配体(非去质子化配体)增多，抑制了晶体的生长，减小了NH2-MIL-125晶体的尺寸，同时晶体形貌发生“八面体形状-十面体形状”的变化;随着溶剂DMF与MeOH比例的增加，晶体形貌发生“圆形片状-方形片状-十面体形状”的变化，并且可能由于甲醇氢键供体能力强于其他醇类，用乙醇、异丙醇、正丁醇作为醇溶剂时无法合成NH2-MIL-125晶体;延长合成液超声时间，晶体形状趋于扁平;延长晶化时间，晶体尺寸增大，推测NH2-MIL-125晶体遵循“成核-生长”的机理;且晶化温度过低时无法合成NH2-MIL-125晶体。基于NH2-MIL-125晶体调控生长的基础上，本论文尝试运用晶种法和载体修饰法对NH2-MIL-125膜材料的制备进行初步探索。在晶种法制备NH2-MIL-125膜研究中，通过设计不同的膜制备条件，探讨了影响晶体生长的热力学条件反应液浓度、反应物比例、溶剂比例和晶化温度、晶化时间等动力学条件对NH2-MIL-125膜形成的影响，且通过负载PEI、改变合成液配制方式、降低膜干燥过程中溶剂蒸发速率、重复晶化修补缺陷等方法，尝试提高膜的致密性及分离性能。其中，重复晶化修补缺陷法可明显提高NH2-MIL-125膜的致密性及分离性能，重复晶化-次后膜的N2渗透速率由8.27×10-7 molm-2 s-1 pa-1减小至4.25×10-7 molm-2s-1 Pa-1，降低约1倍，而对CO2/N2的分离系数由1.78增大至6.56。然而，通过渗透蒸发装置测试制备的NH2-MIL-125膜对二甲苯同系物的分离性能，对pX/mX分离系数仅为1.23，对pX/oX分离系数仅为1.56，分析可能由于NH2-MIL-125膜稳定性较差，降低了其对二甲苯同系物的分离能力。在载体修饰法制备NH2-MIL-125膜研究中，尝试通过修饰TiO2纳米粒子层、TiO2膜层、TiO2纳米棒层三种不同类型的TiO2中间层于载体表面，增加膜形成过程中所需的异相成核点，以制备较致密的NH2-MIL-125膜层。然而，可能由于锐钛矿型TiO2无法诱导NH2-MIL-125膜的生长，当修饰TiO2纳米粒子层、TiO2膜层于载体表面制备NH2-MIL-125膜时，均没有连续的NH>MIL-125膜层形成。修饰金红石型TiO2纳米棒层虽然可以得到比较连续的NH2-MIL-125膜层，但该膜层存在较大的缺陷。另外，以TiO2纳米棒层为金属源尝试制备NH2-MIL-125膜时，形成了具有CO2/N2分离性能的膜层。