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金属-有机骨架材料（Metal-organic Frameworks,MOFs）作为一种新型多孔材料,相对于沸石和碳纳米管等多孔介质有着更大的比表面积和孔隙率。相对于传统工质,有机工质在低品位能源利用回收系统中具有设备简单、负荷适应能力强等优势。利用流体在纳米多孔材料中的流/固界面作用,富集低品位能量,可以提高能源利用效率,在储能方面具有广泛的应用前景。将MOFs纳米颗粒添加到有机工质中形成的金属-有机骨架热载纳米流体（Metal-organic heat carrier nanofluids,MOHCs）可以有效的提高工质吸热量。目前对有机工质/MOFs纳米流体储能特性和适应工况还有待于进一步研究。因此,本文采用分子模拟方法研究了MOHCs的储能特性和微观作用机理。首先,对UIO-66和UIO-67两种MOFs材料以及H2O/UIO-66和甲醇/UIO-67两种纳米流体的储能特性进行了分子模拟和实验研究:（1）通过分子动力学模拟获得的UIO-66和UIO-67的储能密度变化规律与实验结果基本一致,分子动力学模拟可以作为研究金属-有机骨架材料储能特性的有效手段。（2）通过分子模拟和实验方法对H2O/UIO-66和甲醇/UIO-67纳米流体储能密度的研究结果均表明,在水和甲醇中分别加入UIO-66和UIO-67两种MOFs纳米颗粒可以提高其储能密度。其次,根据对分子模拟和实验结果的分析,本文应用分子模拟方法对HFC-170、HFC-161、HFC-152a、HFC-143a、HFC-134a和HFC-125a六种典型有机工质在四种金属-有机骨架材料MOF-5、MOF-74、UIO-66和UIO-67中的吸附储能特性进行了研究,研究结果表明:（1）六种有机工质在MOFs中的吸附量和吸附热具有相同变化规律。在温度不变的情况下,吸附量和吸附热随着压力的增大而增大,压力越小,吸附量和吸附热随着压力变化越快,达到饱和吸附压力后,吸附量和吸附热随着压力的增大基本保持恒定。在压力不变时,吸附量和吸附热与温度成反比。（2）对于同一种有机工质,吸附量和吸附热与金属-有机骨架材料的比表面积和孔隙率成正比。对于同一种MOFs材料,当有机工质中增加一个氟原子时,吸附量和吸附热明显增大,但是,随着有机工质中氟原子个数的继续增加,吸附量随之减小,吸附热先减小后增大再减小。（3）对于同一种有机工质,解吸附热与MOFs材料的比表面积和孔隙率成正比。对于HC-170,在温差一定的情况下,解吸附热在UIO-66和MOF-74中随着压力的变化基本保持不变,在MOF-5和UIO-67中,先增大后保持不变。对于HFC-161、HFC-152a、HFC-143a、HFC-134a和HFC-125a五种含氟有机工质,在温差一定的情况下,解吸附热随着压力变化基本保持不变,解吸附热在MOF-5和UIO-67中随着氟原子个数的增加而减小,在MOF-74中随着氟原子的增加先减小后保持恒定,在UIO-66中氟原子个数的变化对解吸附热无明显影响。最后,（1）四种金属-有机骨架材料MOF-5、MOF-74、UIO-66和UIO-67的储能密度与温度成正比。MOFs材料的单位体积储能密度?Cp随着密度增大而增大。（2）相对于纯有机工质,金属-有机骨架纳米流体的储能密度在一定压力和温度区域内得到提高。储能密度提高效率和区域大小与MOFs材料的孔隙率和比表面积成正比。对于HC-170,储能密度提高的区域主要在低压区间。对于HFC-161、HFC-152a、HFC-143a、HFC-134a和HFC-125a五种含氟有机工质,在低压区域,纳米流体储能密度明显增大,在高压区域,表现出右下三角区域特性,纳米流体储能密度提高区域大小与有机工质分子中氟原子个数成正比。