通过捕集和化学转化二氧化碳(CO)减少其排放量是一项迫在眉睫的任务。近年来,很多科学家都在致力于制备多种多样的材料以实现CO的有效固定和转化。我们在前期工作中设计合成了含柔性咪唑手臂的多胺配体,研究发现该配体与铜(II)、锌(II)、镉(II)等过渡金属盐反应时可形成由碳酸根离子桥联的二维网状配位聚合物。晶体结构解析、溶液和固体核磁共振、红外光谱等研究证实碳酸根离子来源于空气中的CO分子的水解。也就是说,在一定条件下可以吸收空气中的CO分子并使之水解形成碳酸根离子[1]。而近年来的研究表明多孔金属有机框架(MOFs)材料既具有优异的吸附能力,又可作为异相催化剂,催化CO的化学转化,满足CO的捕集和转化的双重需求。为此,我们设计并合成了含螯合多胺基团的三脚架配体N[4-(1-1,2,4-三氮唑)苄基]-N-(2-氨乙基)乙二胺(L),并将其与2,6-萘二羧酸(2,6-NDC)以及Lewis酸性金属Zn(II)盐反应,通过溶剂热法制备得到了结构新颖的MOF材料:[Cd(L)(2,6-NDC))]·1.5DMF·2HO (1)[2]。单晶结构解析结果表明配合物1具有多孔结构且其氨基官能团暴露于孔道内表面。气体吸附研究结果表明1对CO分子具有较高的吸附量,其吸附焓达到23.3 k J/mol。而其结构中暴露的氨基官能团和Lewis酸催化位点使其在常压条件下对CO与环氧化合物的环加成反应表现出较高的催化活性,其催化CO环加成反应的TOF值可达2450 h。
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