金属有机框架（MOFs）材料在二氧化碳（CO2）捕集方面的巨大潜力已得到全球的广泛关注。利用MOF基材料转化CO2是目前研究的热点。CO2与环氧化物环加成反应合成环状碳酸酯是一种100%原子经济的反应,并且产物具有广泛的工业用途。合理利用MOFs的特点在其框架结构中构筑催化活性位点是制备高效催化CO2环加成反应的MOFs催化剂的关键。开放的金属位点是MOF基催化剂催化CO2环加成反应的一类重要催化活性位点。本文利用混合配体策略制备了双配体杂化沸石咪唑酯骨架（ZIF）高效的CO2转化催化剂。原位合成过程在杂化ZIF结构中诱导产生的开放金属位点和表面缺陷,能作为催化CO2环加成的活性位点。在没有添加共催化剂和溶剂的情况下,研究了杂化ZIF催化的CO2和环氧氯丙烷偶联反应中各种反应参数对反应活性的影响。杂化ZIF-8（0.3）显示出了非常高的催化活性,能给出高达98%的收率。与单一配体的ZIF-8相比,ZIF-8（0.3）不仅表现出更优异的催化活性,更展现出良好的循环稳定性。该催化剂成功地循环使用了四次,且催化剂的活性的基本得到了保持。本文还利用低温氩等离子体在大气压和温度低于105°C的情况下,在锆基MOF Ui O-66中简便而快速地创建了配体缺陷,而无需使用有害的化学物质,同时Ui O-66的整体结构保持稳定。氩气等离子体中的高能物种分解了Ui O-66框架结构内的部分连接体,留下了配位不饱和的金属位点。通过改变等离子体轰击时间可以调节Ui O-66中的缺陷浓度。氩气等离子体处理30分钟后,平均每个Zr6团簇的配体缺陷数可达2.3。具有丰富配体缺陷的Ui O-66是一种高活性催化剂,能用于催化环氧化物与CO2环加成反应。相较无缺陷的Ui O-66,具有丰富配体缺陷的Ui O-66给出的环状碳酸酯收率提高了约43%。证实了Ui O-66配体缺陷在增强催化活性中的关键作用。同时在MOF中引入开放的金属作为路易斯酸位点和亲核的卤素阴离子作为路易斯碱位点,构筑具有双活性位的MOF催化剂是一种设计高效的CO2环加成反应催化剂的合理策略。通过利用杂化ZIF框架上的羰基基团将离子液体（IL）固定在ZIF上制备了复合催化剂（IL-ZIF-8）。在所得IL-ZIF-8中证实了存在可以作为路易斯酸位点的配位不饱和的金属Zn中心和可以作为路易斯碱位点的溴离子。路易斯酸/碱位点的密度很容易通过框架中混合配体的含量和/或IL含量来调节。与母体ZIF和IL相比,路易斯酸/碱位点的共存显著提高了CO2环加成反应活性。在没有添加共催化剂和溶剂的情况下,合成的IL-ZIF-8（0.3）催化剂在CO2环加成反应中获得了97%的高产品收率,同时显示出良好的稳定性和可重复使用性。此外,理论计算证实了路易斯酸/碱活性位点之间的协同催化机理。路易斯酸位点和路易斯碱位点的协同作用显著降低了环氧丙烷开环的能垒至11.5 kcal mol-1,从而极大促进了CO2环加成反应。