【摘 要】
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二氧化碳(CO_2)是人类生活中最为常见的温室气体,随着工业发展,二氧化碳的排放量连年剧增,造成了一系列环境问题,例如:全球气候变暖,海平面上升,病虫害增加等。但是CO_2也是重要的C1资源,在化学工业生产中,温和条件下将CO_2转化为有经济价值的化学工业品是一个至关重要的课题。金属-有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是一类新颖的多孔晶态材料。它既具备非均相催化
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二氧化碳(CO2)是人类生活中最为常见的温室气体,随着工业发展,二氧化碳的排放量连年剧增,造成了一系列环境问题,例如:全球气候变暖,海平面上升,病虫害增加等。但是CO2也是重要的C1资源,在化学工业生产中,温和条件下将CO2转化为有经济价值的化学工业品是一个至关重要的课题。金属-有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是一类新颖的多孔晶态材料。它既具备非均相催化剂的易分离、回收再利用性质,也具备均相催化剂的高选择性与可调性,是优良的非均相催化剂。MOFs具有多孔、大比表面积和多金属位点等诸多性能,因此在许多化学化工领域得到广泛应用。基于这个思路,本论文制备了新型的MOFs材料,实现了二氧化碳的高效高选择性催化转化。(1)通过分层扩散法,Ag+和基于氨基硫脲分子构筑的配体自组装构建了在a轴方向具有横截面大小为12.5 x 18.1?2四边形孔道的Ag-MOF-1框架材料。Ag-MOF-1具有σ催化活性和π催化活性,将其作为非均相催化剂催化炔丙胺类化合物和芳基炔类化合物分别与二氧化碳的反应,达到了良好的催化效果。并系统研究了温度、压力、反应时间、共催化剂等因素对催化过程的影响。(2)通过溶剂热法,Fe2M(μ3-O)(CH3COO)6三核簇和基于三嗪环构筑的配体H3TATAB自组装构建了一类Fe2M-TATAB(M=Cu,Co,Zn,Fe,Mn,Ni)MOFs材料。Fe2M-TATAB具有开放性的路易斯酸位点,可实现对二氧化碳与环氧化合物的环加成反应的高效、高选择性催化,达到了良好的催化效果。并系统研究了温度、压力、反应时间、共催化剂等因素对催化过程的影响和不同金属作为催化中心时催化转化率的变化趋势。
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