Zr-MOF固载聚离子液体对CO-2环加成反应的催化性能

张孟佳, 邹南, 罗佳美, 钟雄辉, 李玲

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高等学校化学学报 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (10) : 9-19.

Zr-MOF固载聚离子液体对CO-2环加成反应的催化性能

  • 张孟佳, 邹南, 罗佳美, 钟雄辉, 李玲
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摘要

通过无溶剂限域封装,将二溴对二甲苯和4,4′-联吡啶吸附至UiO-67材料微孔中,并原位聚合成聚离子液体PBpy-Br,得到兼具Br-,Zr-OH/Zr-OH2和N杂环3种活性中心的复合材料PBpy-Br@UiO-67.采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、13C核磁共振波谱(13C NMR)、比表面积分析(BET)和热重分析(TGA)等手段对材料进行了表征,并将其应用于催化CO2与环氧氯丙烷的环加成反应中.在单因素实验基础上,通过响应面优化确定的最佳反应条件为反应温度100℃、■=0.1 MPa、催化剂用量(质量分数) 0.22%以及反应时间22 h.在该条件下,环氧氯丙烷转化率达99.6%,催化剂循环使用5次后,转化率仅下降2.3%.此外,对PBpy-Br@UiO-67的普适性进行了研究,将其用于催化其它环氧化物与CO2反应,转化率均在50%以上.研究结果表明,PBpy-Br@UiO-67催化剂具有反应条件温和及催化效率高的特点,为CO2的固定与转化提供了新催化体系.

关键词

聚离子液体 / 金属有机框架 / UiO-67 / 无溶剂限域封装 / 二氧化碳环加成反应

中图分类号

O643.32

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张孟佳, 邹南, 罗佳美, 钟雄辉, 李玲. Zr-MOF固载聚离子液体对CO-2环加成反应的催化性能. 高等学校化学学报. 2024, 45(10): 9-19

基金

国家自然科学基金(批准号:22278079)资助

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