卟啉金属有机骨架材料的合成及其在催化反应.pdf

ＰＲＯＧＲＥＳＳ ＩＮ ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ 化 学进 展 ＤＯＩ：１０７５３６／ ＰＣ１３０６４６ 卟啉金属有机骨架材料的合成及其在催化反应 中的应用∗ １，２，４ ２ １，３ ２ ４ １∗∗ 庄长福 　 刘建路 　 戴　 文 　 吴中平　 王　 瑛 　 高　 爽 （１． 中国科学院大连化学物理研究所　 大连 １１６０２３；２． 山东海化集团有限公司　 潍坊２６２７３７；３． 中国科 学院大学　 北京１０００３９；４． 西南林业大学材料工程学院　 昆明６５０２２４） 摘　 要　 金属有机骨架（ｍｅｔａｌ⁃ｏｒｇａｎｉｃ ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ，ＭＯＦｓ）材料不仅具有非常高的孔隙率和表面积，而且其骨 架结构可调控性强，容易实现功能化。 功能性ＭＯＦｓ材料是近年发展起来的均相催化剂多相化的有效方法 之一。 均相催化剂金属卟啉具有很好的催化活性，卟啉构建功能性ＭＯＦｓ材料主要通过两种方式：一种是卟 啉作为有机构筑模块制备ＭＯＦｓ材料，另一种是将金属卟啉封装到ＭＯＦｓ 内部。 卟啉ＭＯＦｓ 材料因集合了 ＭＯＦｓ 的微观结构可调控性和仿酶催化剂金属卟啉的特殊催化活性而引起广泛关注。 本文介绍了卟啉 ＭＯＦｓ材料的设计合成策略及近年来卟啉ＭＯＦｓ材料在催化领域中的应用，并对其催化应用趋势作了展望， 以期对卟啉ＭＯＦｓ材料的设计合成及其催化性能有比较全面的认识。 关键词　 卟啉　 金属有机骨架　 非均相催化　 合成 中图分类号：Ｏ６１１４；Ｏ６４３３　 文献标识码：Ａ　 文章编号：１００５⁃２８１Ｘ（２０１４）０２／ ３⁃０２７７⁃１６ ＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎ Ｃａｔａｌｙｓｉｓｏｆ ＰｏｒｐｈｙｒｉｎｉｃＭｅｔａｌ⁃ＯｒｇａｎｉｃＦｒａｍｅｗｏｒｋｓ∗ １，２，４ ２ １，３ ２ ４ １∗∗ Ｚｈｕａｎｇ Ｃｈａｎｇｆｕ 　 ＬｉｕＪｉａｎｌｕ 　 Ｄａｉ Ｗｅｎ 　 ＷｕＺｈｏｎｇｐｉｎｇ 　 Ｗａｎｇ Ｙｉｎｇ 　 Ｇａｏ Ｓｈｕａｎｇ （１． Ｄａｌｉａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｄａｌｉａｎ １１６０２３，Ｃｈｉｎａ；２． Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｈａｉｈｕａ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｌｔｄ． ，Ｗｅｉｆａｎｇ ２６２７３７，Ｃｈｉｎａ；３． Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３９，Ｃｈｉｎａ；４． Ｆａｃｕｌｔｙ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０２２４， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　 Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ ｃａｔａｌｙｓｉｓ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｍｉｓｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｍｅｔａｌ⁃ｏｒｇａｎｉｃ ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ （ＭＯＦｓ） ｍａｔｅｒｉａｌｓｂｅｃａｕｓｅ ｏｆｔｈｅｉｒ ｈｉｇｈ ｐｏｒｏｓｉｔｙ，ｌａｒｇｅ ｓｕｒｆａｃｅａｒｅａｓａｎｄｔｈｅｉｒ ｆｌｅｘｉｂｌｅｔａｉｌｏｒｉｎｇ． Ａｎ ａｔｔｒａｃｔｉｖｅａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ ｄｅｓｉｇｎ ＭＯＦｓ⁃ｂａｓｅｄ ｃａｔａｌｙｓｔｓ ｉｓ ｔｏ ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｉｚｅ ｔｈｅｍ ｂｙ ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ ｋｎｏｗｎ ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｃａｔａｌｙｓｔｓ ａｓ ｓｔｒｕｔｓ． Ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆｔｈｅ ｅｎｏｒｍｏｕｓｕｔｉｌｉｔｙ ａｓａｃｔｉｖｅ ｓｉｔｅｓｉｎ ｍｅｔａｌｌｏ⁃ｅｎｚｙｍｅｓ，ｍｅｔａｌｌｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎ ｉｓｏｂｖｉｏｕｓｃａｎｄｉｄａｔｅｓ ｆｏｒ ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｉｎｔｏ ＭＯＦｓａｓ ｃａｔａｌｙｔｉｃａｌｌｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｓｔｒｕｔｓ． Ｍａｎｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｓｔｒａｔ