论文部分内容阅读
金属有机骨架材料（MOFs）是除了沸石和活性碳之外的又一类重要的新型的多孔材料。由于具有高孔隙率、孔道规则、孔径可调以及拓扑结构多样性等特点,使其被广泛应用于传感、气体存储与分离、药物运载和催化等领域。近年来,在催化领域发展迅猛。其中,稀土（簇）MOFs（RE-MOFs）材料由于其金属节点展示出一定的Lewis酸性位点,因此被应用于催化方面的研究。利用MOFs材料可以对CO2进行化学固定,催化使其转化为化学品或燃料,是一种有效和经济的方法,目前引起越来越多的人的重视以及研究。本文共分为四章:第一章主要介绍了MOFs材料的研究背景、进展及其在催化中的应用,介绍了RE-MOFs材料在催化领域的研究进展以及MOFs材料在CO2的转化方面的应用。第二章介绍了利用线性配体2′-氨基-1,1′:4′,1″-三联苯-4,4″-二羧酸（H2tpdc-NH2）分别与Y（NO3）3·6H2O、Dy（NO3）3·6H2O和Er（NO3）3·6H2O通过传统的溶剂热合成了三种六核稀土簇MOFs:[（CH3）2NH2]2[Y6（μ3-OH）8（H2tpdc-NH2）6]·（solv）x（Y-MOF-NH2）[（CH3）2NH2]2[Dy6（μ3-OH）8（H2tpdc-NH2）6]·（solv）x（Dy-MOF-NH2）[（CH3）2NH2]2[Er6（μ3-OH）8（H2tpdc-NH2）6]·（solv）x（Er-MOF-NH2）这三种配合物展现出三维（3 D）的拓扑结构的骨架,对三种配合物进行了系列表征和研究。由于Lewis酸性位点的存在,将其应用于常温常压下催化CO2环加成反应,并展现出较好的催化效果。第三章介绍了线性配体2′-甲基-1,1′:4′,1″-三联苯-4,4″-二羧酸（H2tpdc-CH3）和2′,5′-二甲基-1,1′:4′,1″-三联苯-4,4″-二羧酸（H2tpdc-2（CH3））的合成,并用这两种配体分别与Y（NO3）3·6H2O在溶剂热的条件下合成了两种六核稀土簇MOFs:[（CH3）2NH2]2[Y6（μ3-OH）8（H2tpdc-CH3）6]·（solv）x（Y-MOF-CH3）[（CH3）2NH2]2[Y6（μ3-OH）8（H2tpdc-2（CH3））6]·（solv）x（Y-MOF-2（CH3））对这两种配合物进行了一系列的表征如:X-射线粉末衍射（PXRD）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、热重分析（TG）以及吡啶红外测试（Py-IR）,由于同时兼具Lewis酸性位点和Br?nsted酸性位点,将其应用于常温常压下催化CO2环加成反应。第四章为总结部分,对以上合成的五种配位聚合物的结构和性质进行了总结,并且由于酸性位点的存在,将这些MOFs材料应用于常温常压下催化CO2环加成反应,并且都有显著的催化效果,除此之外,还讨论了材料的结构对催化效果的影响。