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含能金属有机骨架材料是由富氮含能配体和金属离子通过不同的配位方式自组装成具有一定空间结构的骨架材料,也是近几年快速发展起来的一类新型含能材料。因其具有高密度、高爆热、机械感度低（较钝感）、爆炸分解产物环境友好等优点而受到越来越多的关注。传统的方法是通过改变富氮杂环配体的结构,合成具有不同结构和性能的含能骨架材料,而通过在含能配体上修饰不同基团以及替换骨架结构中的阴离子,来获得具有不同性能的含能金属有机骨架材料的方法还没有被报道。本文主要包含四个方面的工作。首先,以5,5’-联-1,2,4-三唑为底物,通过对其碳位上修饰氨基、硝基和硝氨基并与铜、锌离子进行配位,探究含能配体上不同的含能基团对金属骨架结构和性能的影响,得到6种具有不同结构的含能配合物。对6种配合物进行密度测试表明,随着含能配体上修饰基团的不断增大,配合物的密度由最初的1.873g/cm3,逐渐到达2.117g/cm3,实现了含能配合物密度的可调控性的目的。其次,以阳离子金属含能骨架MOF（Cu）为底物,与二硝酰胺阴离子进行交换,得到骨架孔通道中含有二硝酰胺阴离子的交换产物N（NO2）2-?MOF（Cu）。由于金属骨架对二硝酰胺阴离子形成包覆,使得交换产物的热分解温度达到221℃,是目前分解温度最高的二硝酰胺化合物。另外,通过改变离子交换原料配比,可以温和的方式实现含能材料性能的调节,相比于传统硝化、氨化等调节含能材料性能的方式,该方法具有操作简单、实验条件温和、绿色无污染等优势。该方法不仅为稳定亚稳态的含能分子或离子提供了一个新方法,还为含能材料性能的调节开辟了一条捷径。再次,以三维阳离子金属含能骨架材料MOF（Cu）、MOF（Zn）和MOF（CuBF4）为底物,与硝仿根（C（NO2）3-）阴离子进行交换。结果表明,含能金属有机骨架由交换前的三维结构转变为交换后的二维结构MOF（Zn+atrz）{Zn（atrz）2[C（NO2）3]2（H2O）2·（atrz）·2H2O和MOF（Cu+atrz）{Cu（atrz）2[C（NO2）3]2（H2O）2·（atrz）·2H2O)),硝仿根离子位于交换后的二维阳离子含能金属骨架孔通道中,离子交换的过程为单晶-单晶转变的过程。这种通过单晶-单晶转变获得的新型含能有机骨架材料的方法,是一种合成含能材料的新方法。最后,以3,4,5-三硝基吡唑（TNP）、3,5-二硝基-1,2,4三唑（DNT）和5-硝基四唑（NTT）三种多硝基唑环阴离子与4,4’-偶氮-1,2,4-三唑、铜/锌/钴/铁/离子配位,得到7种具有相似结构的二维含能金属骨架材料MOF（TNP）、MOF（DNT）、MOF（NTT）、MOF（CoDNT）、MOF（ZnDNT）、MOF（FeDNT）和MOF（CoNTT）,多硝基唑环阴离子位于含能金属骨架结构孔通道中。热分析结果显示,MOF（TNP）、MOF（DNT）和MOF（CoNTT）的分解温度分别达到250℃、257℃和258℃,这是目前已报道含有上述配体热分解温度最高的（含有3,4,5-三硝基吡唑、3,5-二硝基-1,2,4-三唑和5-硝基四唑的）含能材料。通过在三种多硝基唑环上引入氮氧键,在相同的实验条件下,同样得到与上述七种骨架结构均相似的含能金属骨架MOF（TNPO）、MOF（DNTO）和MOF（NTTO）,发展了一种合成含有多硝基唑环阴离子、且具有相似骨架结构的含能材料新方法。三种骨架结构材料的热分解温度分别为212℃、212℃和242℃,也是目前已报道分解温度最高的含（有三种）该氮氧化唑环化合物的含能材料。测试和计算结果表明,引入氮氧键后的含能金属骨架,爆轰性能良好且感度适中,尤其是MOF（NTTO）和MOF（TNPO）,其爆热高达6816 kJ/kg和7375kJ/kg,作为高爆热含能材料,将具有广阔的发展和应用前景。此外,通过将多硝基唑环阴离子引入到含能金属骨架结构中,扩大了含能金属有机骨架材料的研究范围。