近十年来,MOF在气体分离领域展现了重要的应用前景,通过调控MOF的孔径可以通过分子筛效应来分离气体;也可以通过孔的功能化使孔表面基团适合用于捕获某一种气体而不吸附另外一种气体,从而达到气体分离的目的。本论文从孔功能化的研究思路出发,提出了在羧酸有机配体上接入氟基团,选择了3,3’,5,5’-四氟联苯-4,4’-二羧酸（简写为H₂TFBPDC）有机配体,配体的羧酸氧与金属离子配位形成MOF的框架,而氟作为功能基团调控与客体分子的作用力。有机氟配体的使用可以拓展含氟MOF的种类,也大大丰富了含氟MOF的结构。本论文利用H₂TFBPDC配体和稀土铽离子、过渡金属锌和镉离子合成了10个化合物。首先研究了基于3,3’,5,5’-四氟联苯-4,4’-二羧酸配体与稀土金属铽离子合成的5个化合物。化合物Tb（1）是一维右螺旋链铽-羧酸被3,3’,5,5’-四氟联苯-4,4’-二羧酸配体桥连形成具有一维孔道的三维结构,其孔道表面布满着氟原子,这为气体的吸附提供了吸附位点。在298 K和1 bar下,化合物Tb（1）对于丙炔和丙烯摩尔比为1/99和0.1/99.9混合气体的选择分离系数都为3.1。通过气体穿透分离实验发现化合物Tb（1）对丙炔/丙烯混合气体具有高效的分离性能,密度泛函理论计算结果表明孔道内的氟与丙炔形成的氢键是大量吸附丙炔的原因,理论计算结合实验阐明了气体分离的机理。因而利用氟对MOF孔功能化能够获得高效分离丙炔/丙烯混合气体的MOF材料,这也是第一例利用有机氟配体构筑的MOF通过氟基团活性位点实现对气体分离的报道。化合物Tb（2）是一维铽-羧酸直线型链被3,3’,5,5’-四氟联苯-4,4’-二羧酸配体桥连形成具有一维孔道的三维结构。化合物Tb（3）的结构是二维层结构。由于该化合物二维层之间是错位堆积,形成了一个几乎非孔的三维堆积结构。在化合物Tb（4）中,每个六核簇单元被12个3,3’,5,5’-四氟联苯-4,4’-二羧酸配体桥连,形成了含四面体空腔和八面体空腔的三维孔笼结构。该化合物是存储丙炔的良好材料,同时也是分离丙炔/丙烯和丙炔/丙烷的良好材料。而在化合物Tb（5）中,每个六核簇单元被8个3,3’,5,5’-四氟联苯-4,4’-二羧酸配体桥连形成二重穿插的三维结构,穿插的出现使得这个化合物的孔体积很小。其次研究了基于3,3’,5,5’-四氟联苯-4,4’-二羧酸配体与过渡金属构建的5个化合物。化合物Cd（6）是由双核[Cd₂（ad）₂]单元被3,3’,5,5’-四氟联苯-4,4’-二羧酸配体连接形成了一维双链结构。化合物Cd（7）是由3,3’,5,5’-四氟联苯-4,4’-二羧酸配体桥连一维镉-羧酸链形成了无孔的二重穿插三维结构。这两个镉化合物都具有良好的荧光发光性能。化合物Zn（8）包含轮桨状双核[Zn₂（COO）₄]次级结构单元,该结构单元被3,3’,5,5’-四氟联苯-4,4’-二羧酸配体和三乙烯二胺配体连接形成了一个三维结构,两个三维结构互相穿插形成了二重穿插结构。化合物Zn（9）的结构可以看成是由咪唑配体和3,3’,5,5’-四氟联苯-4,4’-二羧酸配体共同桥连锌离子形成了含一维孔道的三维结构。在化合物Zn（10）中,每个八核锌簇单元被8个3,3’,5,5’-四氟联苯-4,4’-二羧酸配体桥连形成具有一维菱形孔道的二重穿插三维结构。对这三个锌化合物进行了气体吸附的测试,但测试结果不是很理想。