与常规的分子溶剂相比,离子液体(IonicLiuqids,ILs)具有良好的导电性、宽泛的液态范围、阴阳离子的可设计性、强静电场、独特的微环境和多重微观作用力(氢键、静电、范德华力等)等优良特性。作为21世纪最热门的材料之一,金属有机框架(Metal-Organic Framework,MOF)材料,因其具有高比表面积、大孔隙率、低密度、结构可调和化学功能丰富等独特的性质,被广泛认为在气体储存和分离、多相催化和药物缓释等领域具有重要应用潜力。利用MOF材料对离子液体进行固载可以将离子液体和MOF材料各自优势在限域空间内协同集合,既能够克服离子液体粘度大和传质慢等问题,又可以拓展MOF材料的功能与用途,有望推动一个新兴学科领域的发展。本论文首先利用溶剂热的方法合成了含有2,2’-联吡啶基团的Zr-MOF材料(UiO-67-bpy),然后通过联吡啶基团和Br(?)nsted酸的酸碱中和反应,引入离子液体基团,最终合成了三种酸性离子液体基Zr-MOF。对材料进行了系统的表征,并考察了材料在乙酸和异辛醇酯化反应中的催化性能。然后通过PDMS和GO对材料进行疏水性修饰以进一步提高其催化性能和稳定性。具体研究如下:(1)采用溶剂热及后功能修饰的方法设计合成了三种酸性离子液体基Zr-MOF(UiO-67-HSO4,Ui0-67-CF3SO3,UiO-67-hifpOSO3)。材料的表征结果表明:三种材料均成功制备且原始材料的形貌基本保留下来,酸性离子液体基团能够均匀分布在材料中,每一个2,2’-联吡啶基团嫁接一个酸性离子液体基团。材料还具有较高的比表面积和较大的孔径,并且具有良好的热稳定性。(2)用乙酸和异辛醇的酯化反应作为模型反应,研究了三种材料的催化性能。在相同的反应条件下,具有最佳催化性能的是UiO-67-CF3SO3,以该材料对反应条件进一步优化,在优化的反应条件下,异辛醇的转化率可达98.6%,且材料重复使用5次后其催化活性变化不大。此外,UiO-67-CF3SO3在其他酸和醇为反应物的酯化反应中也表现出良好的催化性能,醇的转化率均达到85%以上。(3)利用PDMS和GO制备了两种疏水性修饰的UiO-67-CF3SO3材料,PDMS@UiO-67-CF3SO3 和 rGO@UiO-67-CF3SO3。接触角测试的结果表明,rGO@UiO-67-CF3SO3疏水性能提高较低,而PDMS@UiO-67-CF3SO3具有良好的疏水性。对PDMS@UiO-67-CF3SO3进一步表征可知,PDMS对材料的物化性质影响不大,仍能保证反应物和产物的自由进出,同时材料也有较高的热稳定性。(4)研究了 PDMS@UiO-67-CF3SO3在乙酸和异辛醇酯化反应中的催化性能。结果发现,PDMS@UiO-67-CF3SO3可以缩短反应进行的时间,在4h时异辛醇的转化率即能达到98.3%。该材料在重复使用5次后其催化活性没有明显变化,原始形貌能基本保留下来。此外,PDMS@UiO-67-CF3SO3在其他酸和醇的酯化反应中也具有良好的催化效果,醇的转化率均可以达到80%以上。