MOF-74的后合成修饰制备及其催化氧化应用开题报告

1. 研究目的与意义

金属-有机骨架(metal-organic frameworks， mofs),又称多孔配位聚合物(porous coordination polymers， pcps)，是由金属离子和有机配体通过配位键构筑形成的一类具有周期性多维网络结构的多 孔晶态材料。

因其具有有机-无机杂化特性，结构有序性、可裁剪性和特殊的光、电、磁、吸附、催化、传感等性质而备受关注。

目前广泛应用于气体吸附储存、分离、传感、纳米流体、催化、水吸附、有毒气体消除以及能源储存等[1]。

2. 课题关键问题和重难点

至今为止，mofs材料应用到催化领域的时间相对较短，大部分研究仍主要集中在设计合成新型的mofs材料上，致使mofs材料的催化性能与结构关系的系统研究比较匮乏。

所以本实验旨在：（1）优化催化剂的结构。

催化剂结构和催化活性密切相关，制备特殊结构的催化剂并验证其催化活性。

3. 国内外研究现状（文献综述）

mofs是由有机配体与金属离子通过配位自组装形成的具有规则孔道结构的晶态多孔材料，过渡金属离子中，使用最多的是cu2 ，ni2 ，mn2 ，zn2 ，co2 ，都是二价离子，有机配体至少含有一个多齿型官能团，比如草酸，对苯二甲酸(bdc），均三苯甲酸(btc)等。

目前合成的新一代的超分子多孔材料，即多齿有机配体和金属离子组合的骨架材料大致可以分为这几类：irmof系列，zif系列，cpl系列，mil系列，pcn系列，uio系列。

金属有机骨架化合物在诸多领域中都有应用，在催化方面的应用前景一直受到科学家关注。

4. 研究方案

在明确实验要求及实验目的后，基于所查阅文献资料，在老师的建议下，先进行微实验，在微实验可正常实施后，进行放大实验。

本实验所需的主要药品为：含co2 的金属盐[9]，2,5-二羟基对苯二甲酸。

在高温高压条件下进行反应，可得到催化剂前驱体[10]，经离心收集后进行洗涤与真空干燥此后将得到的催化剂前驱体选择合适的温度进行管式炉焙烧，再使用含mn2 的溶液洗涤焙烧产物，以进行mof-74中部分金属离子的置换。

5. 工作计划

第一学期：第17-18周：确定毕业论文题目，查阅相关文献，大致明确要进行的实验内容。

第19周：初步阅读文献，针对不理解的问题向老师求教。

第20周：在老师的指导建议下有针对性的再次查阅文献，积累基相关知识，获取实验所需素材，并完成外文翻译。