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金属-有机骨架材料(metal-organic frameworks,简称MOFs)和共价-有机骨架材料(covalent organic frameworks,简称COFs)是类沸石的纳米多孔材料,具有高比表面积、高孔隙率和功能化可调解性等优异的性能,这些优异的性能使这两种新兴材料在气体存储、吸附分离、多相催化、药物控释等领域表现出潜在的应用前景。离子液体(ionic liquids,简称ILs)作为一种绿色溶剂,具有低挥发性、高热稳定性等优异性能,并且其本身正负电荷为游离状态,具有很强的静电作用。与传统的化石燃料相比,天然气具有更高的氢碳比,是最具潜力的可替代能源之一。在天然气的净化过程中,像C2H6,C3H8,C4H10及更大分子量的碳氢化合物等重要的化工原料需要被分离出来,以获得更大的经济效益。天然气中的主要杂质成分C02不仅会降低天然气的热值而且对传输管道造成严重的腐蚀。与此同时,化石能源在可预见的未来依然是主要的能量来源,其燃烧产生的大量CO2严重破坏了全球生态平衡。因此选择性的从天然气和烟道气中脱除CO2具有重要的经济和生态意义。本文运用分子模拟的方法,计算研究了48种常见COF材料对CH4/C2H6/C3H8混合物的吸附选择性能,并选出9种稳定性高,孔径结构适宜并对烷烃混合物有较高吸附选择性的COF材料与一定量的IL复合,研究IL/COF复合材料对烷烃混合物的吸附选择性能。选择了拓扑结构各异的5种MOF材料以及8种COF材料,采用分子动力学(MD)模拟的方法,探索研究了ILs在不同受限空间的分散行为,以及对CO2/CH4和CO2/N2吸附选择性的影响。主要内容如下：1.采用GCMC模拟方法,计算了所选48种常见COF材料在298K,1bar下对C2H5/CH4和C3H8/CH4的选择性。从中筛选出选择性高的COF材料,分析材料的特征,为设计合成性能优异的烷烃混合物分离材料提供理论依据。2.根据以上筛选,选择出9种对烷烃混合物选择性高,结构性能稳定,孔径大小合适的COF材料与离子液体[BMIM][SCN]复合。采用MD模拟对初始构型进行优化,计算IL/COF复合材料对烷烃混合物选择性大小。3.将MOF/COF材料与ILs复合,研究ILs在不同受限空间内的分散行为,并探索了影响机理。4.研究ILs在不同多孔材料受限空间内的分散行为对CO2/N2和CO2/CH4吸附分离性能的影响,并探索了影响机理,为设计出对CO2捕获性能高的新型IL@多孔复合材料提供一定理论指导。