限域于介孔金属-有机框架内的金属纳米颗粒催化C-H活化反应的研究

项目名称： 限域于介孔金属-有机框架内的金属纳米颗粒催化C-H活化反应的研究

项目编号： No.21273238

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 黄远标

作者单位： 中国科学院福建物质结构研究所

项目金额： 80万元

中文摘要： 从C-H键出发构建C-C键的形成是一条更加直接并且具有原子经济性的途径，是对环境友好的"绿色化学"过程。本项目拟采用自组装法、超分子模板法、后合成修饰法等制备骨架稳定的介孔金属-有机框架材料，并采用气相沉积法、溶液浸渍法等将单金属或合金纳米颗粒限域于其孔道中，进行催化C-H活化的研究，揭示制备介孔金属-有机框架材料和纳米粒子负载在其孔道中的规律，探索纳米颗粒催化C-H活化的反应条件、可循环使用性能，考察单金属或合金纳米颗粒与介孔金属-有机框架材料协同催化C-H活化的行为，阐明纳米催化剂在介孔金属-有机框架材料孔道内催化C-H活化的机制。本项目不仅拓展了金属-有机框架材料在催化领域的应用，而且可以节约催化剂生产成本、实现节能减排，是可持续发展的有效途径。

中文关键词： C-H 活化；金属-有机框架材料；金属纳米颗粒；催化；介孔

英文摘要： Direct transformation of a C-H bond into a C-C bond is a clean and atom-efficient method. In this project we will prepare mesoporous metal-organic frameworks materials using self-assembly, supramolecular templates and post-synthesis modification approaches. Highly dispersed metal nanoparticles or alloys encapsulated in the mesoporous pores or cages of metal-organic frameworks will be prepared using chemical vapor deposition and solution impregnation. The metal nanoparticles or alloys can be used as efficient catalysts for C-H activation. It will reveal the preparations disciplines of mesoporous metal-organic frameworks materials and introduction nanoparticles into the mesoporous pores or cages of metal-organic frameworks. The catalysis reaction conditions and recyclability properties of the metal nanoparticles catalysis for C-H activation will be explored. Synergistic catalysis for C-H activation of mesoporous metal-organic frameworks materials immobilized metal nanoparticles or alloys will be studied. The C-H activation mechanism catalyzed by the metal nanoparticles encapsulated in the mesoporous metal-organic frameworks materials will be clarified. The project expands metal-organic frameworks materials application in catalysis. And the effective sustainable development way which saves the catalyst production c

英文关键词： C-H Activation；Metal-Organic Framwork Materials；Metal Nanoparticles；Catalysis；Mesoporous