丁杨, 王万辉, 包明

高等学校化学学报 2022, 43 (7): 20220309-. DOI:10.7503/cjcu20220309

摘要（706）

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近年来, 大气中CO₂含量急剧增加, 导致了严重的温室效应. 将CO₂作为C1资源转化为燃料或精细化学品引起了越来越多的关注. 开发高效、稳定、可回收利用的催化剂成为CO₂资源化利用的关键. 在众多的CO₂加氢催化剂中, 功能性多孔骨架材料固定型分子催化剂展示出优异的性能, 成为研究的热点之一. 功能性骨架材料, 如多孔有机聚合物(POPs)、共价有机骨架(COFs)和金属有机骨架(MOFs), 具有比表面积大、热稳定性高和可调性等特点, 在设计合成催化剂方面发挥着重要作用. 本文介绍了POPs/COFs/MOFs多孔骨架材料固定分子催化剂的开发及在催化CO₂合成甲酸领域的最新进展.

随后固载Ru（III）配合物形成Ru-TB-MOP框架（图6）. TB-MOP具有极大的BET比表面积（802 m2/g）和孔容（0.5 cm3/g），有利于Ru的固载. TB-MOP（27.9 kJ/mol）和TB-MOP-Ru（28.5 kJ/mol）具有较高的 CO₂等量吸附热值，表明TB功能化聚合物的亲CO₂特性. 然而，该值仍低于化学吸附过程的能量（>40 kJ/mol），表明可极化CO₂分子可能与TB上的N原子发生强烈的相互作用. 其在5 mL Et₃N和1 mmol PPh₃存在下，在12 MPa H₂/CO₂总压和40 ℃条件下反应24 h的TON为2254. 催化剂可循环使用3次而不发生明显的活性降低. 该研究揭示了TB的双重功能：既可以与Ru形成稳定的配合物，又能够吸附CO₂以确保反应中心的高CO₂底物浓度.