金属有机骨架材料在催化中的研究进展

简介了金属有机骨架材料（MOFs）的合成方法,主要介绍了MOFs应用于Lewis酸、碱和手性催化中的研究进展,对MOFs材料在催化领域的应用进行了展望。     

金属有机骨架及其衍生材料活化过硫酸盐在水处理中的应用进展

金属有机骨架材料(MOFs)具有以金属离子为中心的结构特征,因此利用MOFs及其衍生材料可构建非均相过硫酸盐催化氧化体系,该体系能耗低且高效,在水处理中具有良好的应用前景。本文综述了MOFs及其衍生材料活化过硫酸盐处理水中难降解有机污染物(包括有机染料、环境内分泌干扰物和抗生素)的研究现状,探讨了不同组成及结构的MOFs及MOFs衍生材料对催化降解水中有机污染物性能的影响,指出MOFs及其衍生材料的结构设计、合成策略、不饱和的金属活性位点以及反应体系中的活性物质等是体系催化降解能力的重要影响因素。最后总结了目前基于MOFs材料活化过硫酸盐作为一种新型的高级氧化技术在水处理应用研究中存在的问题,并提出新型高效联合活化体系的构建及活化作用机制深入的探索和完善是今后研究的重点。     

金属-有机框架材料在硅氢加成反应中的应用研究进展

硅氢加成反应是指在一定条件下含有硅氢键的化合物与含不饱和键的化合物进行的加成反应，是构筑C—Si键的重要反应之一，在有机硅工业中具有举足轻重的地位。该文综述了近年来金属-有机框架（MOFs）材料催化不饱和烃、羰基化合物和CO2的硅氢加成反应的研究进展，并针对每一种反应底物进行系统地总结与评述，最后指出了MOFs材料用于催化硅氢加成反应存在的问题，并对其未来发展方向进行了展望。     

配位不饱和铁中心金属有机框架制备方法的研究进展

金属有机框架材料(MOFs)在化工废水、废气多相催化领域的应用引起了广泛关注。由于铁基MOFs中铁-氧(Fe-O)团簇的存在使其具有较多的不饱和铁位点和较高的孔隙率、化学稳定性,其作为非均相催化剂具有巨大潜力。对于铁基MOFs,增加Fe2+配位不饱和位点的数量,能显著增强其催化性能。目前,高Fe2+含量的Fe-MOFs的合成及应用仍存在很大的发展挑战。本文归纳了几种配合不饱和铁中心金属有机框架的制备方法,旨在进一步加快Fe2+配位不饱和位点铁基MOFs的研究及应用。     

金属有机骨架材料固载金属催化剂的应用

金属有机骨架材料(MOFs)作为一类配位聚合物,具有孔洞结构、高比表面和独特的化学调变性。其中通过有机配体的选择,可以设计将不同的金属有机配合物分子固定在MOF孔道内部,从而使得材料具有开放而独立的催化位点。本文对金属有机骨架材料(MOFs)在固载金属催化剂的应用进行了简要概述。     

季膦盐离子液体／卤化锌催化CO2环加成反应

制备了一种由氯化锌和三己基十四烷基季膦盐离子液体组成的Lewis酸／碱复合催化体系，将其用于CO2与环氧烷烃的环加成反应，表现出高催化活性。系统地考察了反应温度、反应压力、反应时间及催化剂组成的影响，结果表明，以[（C6H13）3P（C14H29）]Br／ZnCl2（物质的量之比为2：1）为催化剂，在CO2压力为2MPa，反应温度为100℃，反应15rain条件下，碳酸丙烯酯收率达到95％。研究表明该催化体系也适用于CO2与其他环氧化物的环加成反应。最后提出了该催化体系的反应机理。     

金属有机框架材料光催化还原CO2的应用

金属有机框架材料(MOFs)是由金属原子或原子团簇与有机配体构成的多孔材料,具有良好的吸附性和光催化活性。基于对植物光合作用的模拟,MOFs材料光催化将CO2还原转化为系列碳氢化合物燃料在环境保护和未来能源供应方面具有广阔的应用前景。本文简述了MOFs光催化还原CO2的机理,通过对催化剂进行设计,如：能带结构工程(掺杂、配体取代、构建异质结等),形貌结构功能化以及协同催化等方式,实现材料的较强光捕获、较高的气体吸附量、产物选择性、稳定性和光催化效率。并提出了光催化还原CO2的发展趋势。     

金属有机骨架及其衍生材料活化过硫酸盐在水处理中的

金属有机骨架材料（MOFs）具有以金属离子为中心的结构特征,因此利用MOFs及其衍生材料可构建非均相过硫酸盐催化氧化体系,该体系能耗低且高效,在水处理中具有良好的应用前景。本文综述了MOFs及其衍生材料活化过硫酸盐处理水中难降解有机污染物（包括有机染料、环境内分泌干扰物和抗生素）的研究现状,探讨了不同组成及结构的MOFs及MOFs衍生材料对催化降解水中有机污染物性能的影响,指出MOFs及其衍生材料的结构设计、合成策略、不饱和的金属活性位点以及反应体系中的活性物质等是体系催化降解能力的重要影响因素。最后总结了目前基于MOFs材料活化过硫酸盐作为一种新型的高级氧化技术在水处理应用研究中存在的问题,并提出新型高效联合活化体系的构建及活化作用机制深入的探索和完善是今后研究的重点。     

金属-卟啉框架材料在光催化领域的应用

金属-有机框架(metal-organic frameworks,MOFs)是一种由金属离子或金属簇与多齿有机配体通过配位键连接而形成的有机无机杂化多孔晶态材料,具有较大的比表面积和孔道,同时结构也易于实现剪裁。近十几年MOFs在催化、气体吸附等领域得到了较大发展。卟啉等四吡咯大环结构有很好的光吸收特性,作为连接体应用于MOFs中可有效拓宽其吸收光谱,因此,基于卟啉配体的MOFs被广泛应用于光催化领域。本文综述了近十年来金属-卟啉框架材料在光催化选择性有机合成、析氢、析氧、还原CO₂、降解有机污染物方面的应用,同时对金属-卟啉框架材料未来在光催化领域的发展进行了展望。     

金属有机框架化合物应用于催化反应研究进展

金属有机框架化合物(Metal-organic frameworks,MOFs)是一种新型有机骨架材料,具有高的表面积和孔隙率,而且多孔框架结构丰富、可控性强,在催化领域具有较大的应用潜力。综述了MOFs催化剂具有的结构特点,并根据MOFs材料的催化方式总结了其在催化方面的相关应用,探讨了MOFs在实际催化应用中的性能优势及可能存在的问题,并对MOFs材料在催化领域中的应用前景做了展望。     

金属有机框架化合物应用于催化反应研究进展

金属有机框架化合物(Metal-organic frameworks,MOFs)是一种新型有机骨架材料,具有高的表面积和孔隙率,而且多孔框架结构丰富、可控性强,在催化领域具有较大的应用潜力。综述了MOFs催化剂具有的结构特点,并根据MOFs材料的催化方式总结了其在催化方面的相关应用,探讨了MOFs在实际催化应用中的性能优势及可能存在的问题,并对MOFs材料在催化领域中的应用前景做了展望。     

氨基修饰Co6O6簇基MOFs的构筑及其对CO2吸附和催化转化研究

大气中二氧化碳(CO2)浓度的增加,引发了一系列环境和能源相关的问题,开发功能材料将CO2转化为有用的化工产品是一种有效的解决途径.金属有机框架(MOFs)由于具有结构多样、比表面积高、孔环境易修饰等优点,被广泛用于气体吸附和催化转化等领域的研究,并展现出极具潜力的应用价值.鉴于此,本文选用碱性基团(-NH2)修饰的吡...     

金属配合物催化CO2转化为环碳酸酯的研究进展

利用CO2与环氧化合物的环加成反应制备环状碳酸酯，具有100%的原子经济性、环境友好等特点，有利于缓解“温室气体效应”，有着重要的理论和现实意义。开发新颖、高效的催化体系是该反应顺利快速进行的关键所在。近年来，金属配合物催化体系在环氧化物和CO2环加成反应应用最多，催化效果最为出色。综述了金属配合物催化体系如主族金属、过渡金属、镧系金属以及3d-4f金属催化剂等在CO2与环氧化物环加成反应领域的研究进展，为今后合成新型高效金属配合物催化体系提供重要参考。     

负载金属的ZIF-8催化活性的计算化学研究

金属-有机骨架材料(metal-organic frameworks,MOFs)是一类新型纳米多孔功能材料。由于其独特的结构特征,在催化方面展现出潜在的应用价值。采用分子模拟结合密度泛函理论的计算方法系统地研究了ZIF-8在负载金属Pd、Ag、Pt、Au后的催化活性。结果表明,金属与材料之间主要有3种作用方式,其中以"碳-金属-碳"(C-M-C)形式最为稳定。并且对于同一种方式,ZIF-8负载金属后的稳定性顺序为:PdAgPtAu。同时,利用CO作为探针分子,系统地研究了负载金属后ZIF-8的催化活性,发现这些金属原子的Lewis酸性强弱与其电子接受能力有关,其催化活性顺序为:PdPtAgAu。这为研究利用MOF材料负载金属用于催化提供了参考信息。     

非贵金属MOFs的制备方法及氧还原催化性能测定的研究方法

金属有机骨架材料（Metal Organic Frameworks）简称MOFs,是一种新型的多孔聚合材料,拥有高度的秩序分层或分层组织的晶体结构固有的孔隙度,可以通过简单的自组装过程有意识地设计和构造孔径大小和功能。其在化学分离、催化、药物传输及磁性等领域都被视为理想多孔材料。本文概括了MOFs的特性、总结介绍了MOFs的不同制造工艺。从催化活性、电化学研究等方法分析MOFs含有的不饱和金属位点,结构缺陷及催化性能、并对其催化材料的发展以及工业前景进行展望。     

金属有机框架(MOFs)在CO_2电还原方面的应用

如今贵金属催化剂被广泛应用于电催化还原CO2,他们的确具有优秀的催化性能,但其资源有限,成本较高,这就对寻找贵金属催化剂的替代催化剂提出了要求。金属有机框架(MOFs)具有大的表面积,可调控的孔尺寸、形状以及可修饰的孔壁官能团,因此,MOFs在催化领域得到了广泛的研究和应用。本文主要介绍了MOFs相关催化剂的制备及其电催化CO2还原方面的应用。     

锌酞菁基多孔有机聚合物催化CO2与环氧化物的环加成反应

基于环氧化物双重活化模型,以四氨基酞菁锌和均苯三甲醛为原料,通过席夫碱缩合反应,在溶剂热的条件下,制备了锌酞菁基多孔有机聚合物材料ZnPc-POP,采用FTIR、13C MAR NMR、XPS、TEM和氮气吸-脱附表征其结构,以环氧氯丙烷（ECH）和CO2的环加成反应为模型,以四丁基溴化铵（TBAB）为助催化剂,考察ZnPc-POP的催化性能、循环使用性和其催化不同环氧化物的底物适用性,并对催化机理进行探究。结果表明：ZnPc-POP具有丰富的介孔结构（孔容约为0.64 cm3/g,平均孔径约为20 nm）和高的比表面积（171.6 m2/g）;ECH在100 ℃和1.0 MPa的条件下生成环状碳酸酯的选择性＞99%,收率为96%,转化频率（TOF）高达533.3 h-1;ZnPc-POP至少可以循环使用5次,且催化活性无明显降低;ZnPc-POP催化不同环氧化物作为底物的环加成反应,选择性在95%~99%。环氧化物中三元环氧原子与ZnPc-POP的Lewis酸位点锌中心发生配位作用而被有效活化,助催化剂TBAB中溴离子通过亲核进攻促进环氧化物开环,此双重活化环氧化物开环是CO2环加成反应的控速步骤。     

MOFs材料催化氧化苯乙烯的研究进展

苯乙烯催化氧化成有价值的含氧衍生物在有机化学中是一步重要的基础反应,这在工业上有广泛应用。严重的环境污染问题使得以控制环境污染源头为目标的绿色催化技术受到了研究者们的极大关注。实现这些绿色催化过程的核心是研发新型催化材料。金属有机骨架材料(metal-organic frameworks,MOFs)具有:(1)比表面积和孔容大;(2)高度有序的孔结构和高度分散的不饱和金属离子位点;(3)易于设计、修饰和调变等优点,是一类非常有潜力的多相催化剂或催化剂载体。本文重点阐述了不同MOFs材料在催化氧化苯乙烯中的研究现状及存在的问题,并对其发展趋势作了展望。     

MOFs复合材料催化降解水中有机污染物的应用研究进展

金属有机框架材料（MOFs）具有比表面积较高、孔径尺寸可调、结构可设计和可以功能化的特点，近年来受到广泛关注，尤其是基于MOFs的复合材料在催化降解水中有机污染物的作用越来越突出，这是近年来MOFs的一个重要研究方向。本文综述了MOFs复合材料在催化降解水中有机污染物领域的研究情况；介绍了MOFs及其特性；说明了MOFs复合材料的负载方式；总结了MOFs复合材料在催化降解水中有机污染物方面的应用。同时，阐述了MOFs复合材料催化降解水中有机污染物的机理及其存在的问题。最后，提出未来MOFs复合材料在催化降解水中有机污染物的研究方向是合成形貌多样、结晶性能好的新型高稳定性材料以及开发新的MOFs及其复合材料的制备方法。     

金属有机骨架材料在CO_2/CH_4吸附分离中的研究进展

CO2/CH4分离能耗高是生物甲烷过程核心难题之一。金属有机骨架材料(metal organic frameworks,MOFs)由于其优异的CO2吸附分离性能,被视为最具潜力的CO2分离捕集材料,近年来引起了广泛的关注。本文结合沼气的特点和MOFs研究的最新进展,对MOFs材料在CO2/CH4吸附分离过程的相关实验研究工作进行了综述。