金属-有机骨架材料（Metal Organic Frameworks,MOFs）是由金属阳离子和多齿有机配体通过超分子自组装形成的一种立体有机多孔材料,具有比表面积高、孔道尺寸可调节、可修饰性性强等特点,被广泛应用于催化、气体储存、传感器等领域。在MOFs的金属中心附近引入含氮有机官能团,可以在一定程度上提高MOFs材料对CO₂的吸附性能。然而,单纯的实验化学难以系统地研究MOFs材料吸附CO₂机理,尤其是对反应过渡态的搜索。相比而言,计算化学可突破传统领域的局限性,在对复杂体系构效关系的研究中具有一定优势,可从微观角度对反应机理做出解释。本文以计算化学为基础,采用密度泛函理论系统地研究了CO₂分子在一系列胺功能化的MOFs材料中的吸附性能,并搜索得到了反应过程的过渡态结构,揭示了其微观机理,以期为实验上选择合适的体系提供一定的实际参考价值和指导意义。我们系统地研究了乙二胺和甲基乙二胺这两种有机胺分子功能化的M₂（dobpdc）材料（M=Mg、Sc-Zn;dobpdc=4,4‘-二羟基联苯二甲酸）对CO₂分子的吸附模型与吸附能。对于乙二胺功能化的Mg₂（dobpdc）体系来说,CO₂在链模型下的吸附能为76.23kJ/mol,在对模型下的吸附能37.46 kJ/mol。计算结果表明,沿c轴方向形成氨基甲酸铵盐的链模型更为稳定。综合比较后,甲基乙二胺分子修饰的M₂（dobpdc）材料具有更高的CO₂吸附能,以Mg、Sc、Mn、Ti这几种金属阳离子为中心的M₂（dobpdc）材料在CO₂吸附方面展现出了更高的吸附能。另外,我们借助多尺度模拟计算方法探究了在链模型下胺功能化的M₂（dobpdc）材料吸附CO₂的微观机理,首次计算得到了完整的反应路径和过渡态结构。首先,CO₂分子靠近配位端的胺分子,与N原子形成C-N键,由物理吸附转变为化学吸附,该过程的能垒约为0.9¹.7 eV。随后分子重排形成四元环过渡态,金属由与N配位转变为与O配位,经历0.1⁰.6 eV的能垒,最终得到氧配位的氨基甲酸铵盐产物。