稀土簇二维MOF

CO₂环加成产率96%

降维与活性位点添加策略构建的二维{RE9}基MOF，具有高密度路易斯酸碱位点，在温和条件下催化CO₂与环氧化物环加成反应，活性远超多数三维MOF。

赵颖 · Wu, Dan · Yidan, Qiao · 杨国平 · 马录芳 · 王尧宇

Inorganic Chemistry Frontiers 2024

具体参数

苯乙烯氧化物CO₂环加成产率

{'zh': '96', 'en': '96'} %

苯乙烯氧化物环加成TON

{'zh': '768', 'en': '768'}

苯甲醛Knoevenagel缩合TON

{'zh': '396', 'en': '396'}

孔道尺寸

{'zh': '1.3', 'en': '1.3'} nm

孔道尺寸

{'zh': '0.8', 'en': '0.8'} nm

技术优势

孔道贯通无扩散阻碍

二维网络中的1.3 nm三角纳米孔与0.8 nm三角微孔允许大尺寸底物自由扩散到活性位点。

高密度酸碱双功能位点

孔道内表面同时暴露开放稀土位点（Lewis酸）和吡啶氮原子（Lewis碱），协同催化环加成和缩合反应。

温和条件高活性

在常温常压下，苯乙烯氧化物环加成产率96%，TON达768，超过多数三维MOF。

催化稳定可循环

多相催化剂MOF-Tb在Knoevenagel缩合中展现出高稳定性与可回收性。

应用场景

• MOF催化材料：用二维多孔MOF替代传统三维MOF，大孔道克服扩散限制，提高大分子底物转化效率。
• 多相催化：作为可回收多相催化剂，避免均相催化剂分离难题，简化后处理。
• 环状碳酸酯合成：高效催化CO₂与环氧化物环加成，用于合成环状碳酸酯。
• CO₂捕集转化：将CO₂固定为高附加值化学品，实现碳捕集与利用。