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金属-有机骨架材料(MOFs)是由金属离子和有机配体自组装形成的一类多孔晶体材料，具有组成和结构丰富、比表面大、孔径可调和易于通过后修饰引入各种官能团等特点。本论文旨在发掘MOFs作为气相色谱固定相的潜力，主要内容与创新点概括如下：
(1)应用同构MOFs MIL-100(Fe)和MIL-100(Cr)作为气相色谱固定相对烷烃异构体进行分离，研究了金属离子对分离过程的影响。MIL-100(Fe)毛细管柱对烷烃异构体能进行高分辨和高选择性的色谱分离，即在5分钟内对烷烃异构体进行基线分离且无需程序升温。然而，MIL-100(Cr)毛细管柱对烷烃异构体的分离性能较差，即使在15分钟内也无法达到基线分离。MIL-100(Fe)毛细管柱对烷烃异构体的分离效果甚至优于商品柱HP-5MS和GS-GasPro。通过对分离机理的研究，证明了同构MOFs中金属离子的性质在毛细管气相色谱的分离中扮演着重要的角色。
(2)将MOFs MIL-101(Fe)用作气相色谱固定相，对烯烃异构体及炔烃进行了分离。实验表明，MIL-101(Fe)毛细管柱可在恒温条件下，在6分钟内对目标物达到了基线分离。此外，研究利用拓扑结构相同，窗口和孔径尺寸不同的MIL-100(Fe)和MIL-101(Fe)作为对比，研究了窗口和孔径尺寸对高分辨气相色谱分离的影响。为了深入理解分析物和MIL-101(Fe)及MIL-100(Fe)间不同的相互作用，我们测量了热力学参数并进行了分析。目前用MOFs来进行烯烃分离的研究非常少，本工作可进一步拓展MOFs在烯烃分离中的应用。