光功能性多酸-金屬有機框架的組裝與光催化.pdf

1、金屬有機框架(MOFs)作為一類新型的多孔晶態(tài)材料，具有明確的分子結(jié)構(gòu)以及功能的多樣性，在多相催化、氣體存儲和藥物輸送等領(lǐng)域都展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。多金屬氧酸鹽(POMs)是一類具有富氧表面的無機構(gòu)筑單元。POMs擁有獨特的氧化-還原催化性能，是一類良好的光氧化催化劑和固體酸催化劑，被用于催化一系列的化學(xué)反應(yīng)。將功能性POMs以模版單元或橋連配體的形式引入到MOFs框架內(nèi)部，有助于增加二者的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和功能多樣性，是一種合成POMs和M

2、OFs之間具有協(xié)同作用催化劑的有效途徑。
　　本論文的工作內(nèi)容是設(shè)計和合成光功能性的POM/MOFs催化劑，并將它們應(yīng)用于多相光催化碳-碳偶聯(lián)反應(yīng)。具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)通過水熱合成法或分層擴散法，利用光功能性的多酸[SiW11RuO39(H2O)]5-、Cu2+離子節(jié)點和4，4'-聯(lián)吡啶配體，構(gòu)筑了兩例POM/MOFs光催化劑CR-BPY1和CR-BPY2，并將它們用于光催化氧化碳-碳偶聯(lián)反應(yīng)。研究證實CR-BPY

3、1中結(jié)構(gòu)單元CuⅡ-O-RuⅢ在光催化N-苯基-四氫異喹啉與苯乙酮類化合物的碳-碳偶聯(lián)反應(yīng)中起到了光催化和銅催化協(xié)同作用的效果，取得了較高的催化效率和良好的尺寸選擇性。
　　(2)通過水熱合成的方法，利用光功能性的多酸[W10O32]4-、Cu2+離子節(jié)點和4，4'-聯(lián)吡啶橋連配體，構(gòu)筑了一例剛性的W10O32/MOF光催化劑DT-BPY。DT-BPY在催化脂肪腈的位置選擇性C-H烷基化反應(yīng)時表現(xiàn)出較高的催化效率、良好的尺寸選擇性

4、、較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及可循環(huán)利用性，為腈類化合物在實驗室和工業(yè)方面的研究提供了一條環(huán)境友好的合成途徑。
　　(3)通過分層擴散的方法，利用柔性橋連配體4，4'-聯(lián)吡啶-N，N'-二氧化物、光功能性多酸[W10O32]4-和Cu2+離子節(jié)點，構(gòu)筑了一例具有“呼吸效應(yīng)”的W10O32/MOF光催化劑DT-DPDO，并將其用于光催化脂肪腈的位置選擇性C-H鍵活化的研究。在DT-DPDO的催化作用下不僅取得了較高的催化產(chǎn)率，而且DT-DP