有机钼-MOFs复合材料的设计、合成与应用

Organomolybdenum molecules and clusters with unique function and structures will be designed and synthesized, which are going to be selected in optimized compositions together with corresponding metal-organic frameworks (MOFs) to obtain composite materials of organomolybdenum-MOFs. Methods will be explored to design and synthesize organomolybdenum-MOFs composite materials through chemical-bonding interaction. The properties and applications of the obtained composite materials will be investigated in detail on the areas of small molecules activation, selective catalysis as well as adsorption and transformation of toxic and polluted gases. Methods for selective design and synthesis of these composite materials will be summarized. New routes for modifying and applying ornanometallic molecular materials will be discussed.

采用多种具有针对性的方法设计、合成具有特定功能和结构类型的有机钼分子及簇，与相应的金属-有机框架（metal-organic frameworks，简称MOFs）相结合，选取最优化组合合成有机钼-MOFs复合材料；探索设计与合成具有特定结构功能性质的通过化学键结合的框架中带有有机钼结构功能单元的有机钼-MOFs复合材料的方法。深入研究所得复合材料在小分子活化、选择性催化、有毒及污染气体吸收转化等方面的特性与应用，总结出选择性设计与合成上述复合材料的方法，探讨拓展有机金属分子应用范围的新路。

基于项目预定目标，合成了具有特定功能和结构类型的有机钼分子并将其应用于CO2的催化转化，展示出了优异的催化性能，能够将CO2高效转化为炔酸、环酯等重要工业原料与中间体。在此基础上，与相应的金属-有机框架（metal-organic frameworks，简称MOFs）相结合，得到了系列有机钼-MOFs复合材料，探索了设计与合成具有特定结构功能性质的框架中带有有机钼结构功能单元的有机钼-MOFs复合材料的方法。研究了所得复合材料在CO2催化活化等方面的特性与应用，体现了优于有机钼单体的催化活性。总结出选择性设计与合成上述复合材料的方法，探讨拓展有机金属分子应用范围的新路。在此基础上，拓展到其它复合材料制备，得到了Ag@MOFs复合CO2催化材料、具有可开关孔道的Mn+@MOF复合材料等。经费使用按照预算正常执行。.项目执行期间，发表研究论文9篇，均为SCI收录，包括J. Am. Chem. Soc.（1篇）、Angew. Chem. Int. Ed.（1篇）、Chem. Commun.（2篇）、Inorg. Chem.（1篇）等，申请专利2项。培养博士毕业生3名，硕士毕业生3名。