采用金属有机骨架材料M(HBTC)(4,4'-bipy)·3DMF(M=Ni,Co,Zn)催化CO2与环氧丙烷的环加成反应

• 作者: Dae-Won Park Dong-Woo Kim Robin Babu Seol-Hee Kim Wonjoo Lee
• 来源期刊: 催化学报
• 关键词: M(HBTC)(4,4'-bipy)·3DMF (M = Ni, Co, Zn) 微波法 二氧化碳 环氧化物 环状碳酸酯
• 年，卷（期）: 2018,（8）
• 所属期刊栏目: 第十五届国际二氧化碳利用会议专栏
• 页码范围: 1311-1319,中插3-中插7
• 页数: 10页
• 字数: 665字
• 语种: 中文
• DOI: 10.1016/S1872-2067(17)63005-5

摘要

采用溶剂热法合成了三种M(HBTC)(4,4’-bipy)·3DMF (M = Ni, Co, Zn, HBTC = 1,3,5-均苯三甲酸, 4,4’-bipy = 4,4′-联吡啶)结构的支柱层金属有机骨架材料(MOFs). 首次采用溶剂热和微波法合成了Zn(HBTC)(4,4’-bipy)·3DMF, 并采用多种物理化学方法对其进行了表征. M(HBTC)(4,4’-bipy)·3DMF中包含有M2+离子的蜂窝网格层和BTC单元, BTC单元与4,4’-联吡啶柱进一步交联形成三维多孔骨架材料. 在采用烷基铵卤化物作为助催化剂和无溶剂的条件下, 所有MOFs材料均对催化固定CO2与环氧化合物环加成制备环状碳酸酯反应表现出非常好的协同催化性能, 其催化活性高低顺序为: Zn ＞ Co ＞Ni, 这可通过酸-碱双功能特性进行解释. 采用微波法合成的Zn(HBTC)(4,4’-bipy)·3DMF材料表现出与常规催化剂相似的物理化学性质和催化性能. 考察了不同制备参数的影响和材料的重复使用性能, 并提出了该反应的可能机理.