正异构分离是基础化学品制造以及生物活性物质分离纯化中的关键技术。然而,由于正异构烃类化合物体系成分复杂、各组分之间具有相似的分子尺寸、结构和物理性质,使得分离面临巨大挑战。目前,工业中普遍采用的萃取精馏技术存在能耗高、设备投资大、工艺复杂等不足,亟待开发针对不同分离体系的低成本且高效的正异构分离技术。本文针对碳五(C5)烯烃同分异构体的分离纯化、费托合成石脑油中正异构烃的分离,分别研究了吸附分离法和物理络合法对正异构烃的分离效果,并探索其分离机理,为正异构烃的分离过程提供研究基础。本文针对C5混合烯烃体系(1-戊烯、反-2-戊烯和异戊二烯),通过分析C5烯烃组分的分子结构和差异性,采用穿插型阴离子柱撑材料为吸附剂,利用其孔道结构中较强的静电场以及孔径可精准调控的特性,通过改变无机阴离子和金属离子对孔道结构进行调控,制备了一系列穿插型阴离子柱撑材料,包括ZU-62(NbOFFIVE-2-Cu-i)以及TIFSIX-2-Cu-i。系统研究了材料对1-戊烯、反-2-戊烯和异戊二烯的吸附平衡、吸附容量和分离性能,动态穿透实验数据证明TIFSIX-2-Cu-i和ZU-62可对三种C5烯烃进行高效分离。TIFSIX-2-Cu-i对反-2-戊烯/异戊二烯,1-戊烯/异戊二烯的IAST选择性分别为51-115和11-26;ZU-62对等摩尔1-戊烯/异戊二烯在低压下(0～6kPa)的分离选择性高达300,明显高于文献报道的材料[Cu3(BTC)2]。此外,TIFSIX-2-Cu-i还表现出对正构C5烯烃的高吸附容量,在298K,45kPa下反-2-戊烯的吸附容量高达3.1 mmol g-1,为5A分子筛的1.5倍。基于分子识别和孔径筛分协同策略,实现了 C5混合物中正异构烯烃的分离,并与传统的5A分子筛进行对比。利用密度泛函理论(DFT-D)计算了 1-戊烯、反-2-戊烯和异戊二烯与TIFSIX-2-Cu-i的作用位点和方式,研究其相互作用机理。采用动态穿透实验证明了 TIFSIX-2-Cu-i和ZU-62优异的C5烯烃分离性能,可识别具有微小尺寸差异的α烯烃和β烯烃,在常温下通过惰性气体吹扫便可实现再生。针对煤基费托合成石脑油组分含量复杂,碳数分布较宽(C4-C12)、多为正异构烃的特点,本文研究了物理络合法分离精制费托合成石脑油(碳数分布在C4-C12)以及切割费托合成石脑油(碳数分布为C8-C12)中正异构烃的实验条件。利用尿素和硫脲可形成具有不同大小的六边形螺旋晶体孔道结构,通过正交实验探索了分别以尿素和硫脲作为络合剂,乙醇作为活化剂下的络合分离实验最优条件。采用模型油探究尿素络合与硫脲络合的络合影响因素并得到最佳络合条件,结果表明,在最佳络合条件下,尿素络合可将模型油中的正构烃含量从原来的80%提升至95.6%;可将精制费托合成石脑油的正构烷烃含量从原来的94%提升至99.3%;将切割费托合成石脑油中的正构烃含量从原来的87%提升至96%(排除含氧化合物的影响)。采用硫脲络合并进行实验优化后,可将模型油正构烷烃含量从原来的80%提升至93.7%。研究表明物理络合法可以高效分离煤基费托合成石脑油中正异构烃。