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CO2既是主要的温室气体,又是一种宝贵的可再生C1资源,开发高效、绿色、廉价的催化剂将CO2转化为具有高附加值的绿色化工产品,不仅可以有效缓解“温室效应”变废为宝,还可以得到有应用价值的工业化产品。制备具有高活性、低成本、可循环使用的多功能催化剂,探索结构构筑与催化剂活性的关系,筛选高性能的催化剂,可以为CO2的固定和转化为高附加值的有机化工产品提供重要的理论依据。因此,本工作具有重要的理论和实际应用研究价值。本论文中,我们以多核稀土配合物和天然纳米矿物-凹凸棒为主要研究对象,探索了不同类型催化剂的催化活性及应用性能。本文主要分六章论述:（1）主要介绍了现有文献已报到的环碳酸酯合成方法及应用领域,综述了当前环碳酸酯合成研究的最新进展,对天然纳米矿物-凹凸棒进行了系统的简介,并对其综合利用和改性研究进行了归纳;最后对催化剂的设计、合成的思路进行了简要介绍。（2）基于功能导向的设计理念,设计、合成了一系列新型酰腙配体,构筑了多核基元的稀土配合物,将其用于催化CO2和环氧化合物偶联合成环碳酸酯的反应中,系统考察了不同稀土金属（La、Nd和Sm）对催化剂结构和活性的影响,并阐述了其可能存在的催化反应机理。（3）利用杂金属间协同催化的作用机理,设计构筑了两个多核M-Dy（M=Zn,Cd）基元的3d/4d-4f杂金属配位聚合物,将其用于催化CO2和环氧化合物偶联制备环碳酸酯的反应中,系统的考察了不同金属对催化剂结构和活性的影响,并深入探讨了催化剂的催化机理。（4）在理解了CO2与环氧化合物加成反应的机理后,首次成功的利用天然一维纳米多孔材料-凹凸棒作为天然纳米催化剂,用于催化CO2与环氧化合物偶联反应制备环碳酸酯。系统的研究了凹凸棒对CO2的吸附机理,阐述了结构中多金属协同催化的作用,并进一步探讨了不同处理方法制备的催化剂的催化性能,最后研究了纳米催化剂对不同环氧底物的适用性、选择性和催化活性,并讨论了该催化体系可能存在的催化机理。（5）将凹凸棒作为多功能载体,设计、构筑了ZIF-8/ATP的纳米复合催化剂,将其用于催化CO2和环氧化合物偶联反应合成环碳酸酯的反应中,系统的研究了ZIF-8的负载量对复合催化剂催化性能的影响,并对催化剂的稳定性和可循环使用性能进行了评估,最后阐述了其可能存在的催化反应机理。（6）基于凹凸棒特殊的孔道结构与优异的载体性能,设计、制备了Ag/ATP纳米复合催化剂,用于催化CO2和炔丙醇反应制备环碳酸酯,通过调控AgNO3的加入量来控制Ag0的负载量,制备了一系列不同载银量的纳米复合催化剂,系统的研究了不同催化剂稳定性和在催化反应中的催化活性,并深入讨论了该催化体系的催化机理。