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CO2因为过度排放引起的一系列环境问题而备受关注,将CO2资源化利用是针对其减排的重要途径之一。而CO2和环氧化物的环加成反应因为符合“绿色化学”和高度原子经济双重优势,已经成为CO2化学转化的主要反应。因而,环加成反应关键是设计一种经济稳定高效的催化剂。目前,金属有机框架材料(MOFs)作为一种多孔,高比表面积材料被广泛应用于CO2环加成反应中。但是大多数MOFs因为活性位点单一、需较为苛刻的反应条件等问题,所以仍然有需要改进的地方。针对这个问题,引入其他活性位点合成功能化MOFs是环加成反应的一个热点。而MIL-101因为高比表面积和孔体积是很好的载体,通过引入对环加成反应有高活性的离子液体达到高效催化CO2的目的。基于以上情况,本课题以反应机理为导向,通过MIL-101上的不饱和金属中心(Cr)负载高催化活性的离子液体(ILs),合成具备多个活性位点的催化剂。本课题的工作如下:(1)采用后修饰的方法逐步将离子液体负载于MIL-101上。MIL-101上具备金属不饱和位点Cr,易与三乙烯二胺(DABCO)上的N原子形成Cr-N配位键,再与2-溴乙醇反应形成离子液体,最终得到MIL-101-IL。然后在无助催化剂的条件下,考察其作为多相催化剂催化二氧化碳和环氧化物的催化性能。实验结果表示,在温和的反应条件下(100 oC,1.5 MPa),仅需40分钟,碳酸丙烯酯的产率即达到97%。在5次循环之后,产率和选择性没有明显下降。MIL-101-IL具备优异的催化活性和稳定的循环性能。(2)利用后修饰的方法通过简单的步骤合成了具备多个活性位点的功能化MOFs。选择催化活性相对较高的ZnBr2和咪唑盐反应合成功能化离子液体(APIm)2ZnBr2。再通过MIL-101上的金属不饱和位点(Cr)和离子液体上的(-NH2)形成Cr-NH2配位键达到在MOFs上稳定负载离子液体的目的,构建了一种具备多个活性位点的MIL-101-(APIm)2ZnBr2多相催化剂。在Lewis酸、碱性位点以及(APIm)2ZnBr2中氨基、卤素离子之间良好的协同催化作用下。在120oC、1 MPa、1 h反应条件,碳酸丙烯酯的产率和选择性分别为97.3%和100%,展现出良好的催化性能。相比于均相咪唑盐离子液体的难回收利用,MIL-101-(APIm)2ZnBr2具有优异的可回收性,在5次循环之后,产物的产率和选择性几乎没有变化。