功能化介孔金属磷酸盐在非均相催化中的应用

介孔磷酸盐材料是一类重要的多孔材料，具有较高的比表面积和可调的孔道尺寸，在酸催化、质子传导、非线性光学、电子传输、光致变色等方面有着广阔的应用前景。本项目以介孔磷酸盐的功能化为研究目标，拟采用共合成、吸附、嫁接、溶胶-凝胶合成、层层自组装，蒸发诱导自组装等多种途径开发新型介孔磷酸盐的功能化方法，并将该材料应用于偶联反应、醇氧化反应、酸碱共催化反应；拟从天然氨基酸出发，合成一系列手性有机胺和有机膦酸，制备含有手性功能基团的有机-无机杂化介孔磷酸盐材料，研究此功能化材料在手性催化等方面的应用。本项目利用不同研究方向(无机、有机、催化等)的交叉，以催化功能为导向，展开对介孔磷酸盐的功能化研究，为丰富介孔磷酸盐的研究内容、拓宽介孔磷酸盐的应用范围奠定基础。

介孔磷酸盐材料是一类重要的多孔材料，具有较高的比表面积和孔道可控性，在酸催化、质子传导、非线性光学、电子传输、光致变色等方面有着广阔的应用前景。本项目以功能化介孔磷酸盐为研究对象，研究其在酸催化、非均相催化等方面的应用。我们按照研究计划进行了研究，取得了以下主要的研究成果：（1）利用介孔磷酸钛与二氯二苯甲腈钯反应制备了负载型钯催化剂，该催化剂在Suzuki反应、Heck反应和Sonogashira反应中展现了良好的催化性能，并且可以循环利用多次，其催化循环数（TON）最高可达99000次；（2）利用介孔磷钛作为固体酸催化剂，对吲哚与芳基醛生成双吲哚基甲烷的反应进行了考察，介孔磷酸钛可以经过简单过滤后回收再利用，可循环使用5次；（3）通过共合成方法合成了四苯乙烯分子功能化的介孔羟基磷灰石材料，其具有较高的蓝色发光和布洛芬负载能力；（4）基于“酸碱对”原理，通过引入有机膦酸，利用“共聚法”成功地合成了含有手性氨基酸基团的介孔膦酸钛，该材料对 L-缬氨酸分子具有选择吸附作用。此外，我们在微孔金属-有机骨架和发光微孔有机材料方面做了一些初步研究，设计合成了系列具有金属离子检测、光捕获、硝基化合物检测、二氧化碳储存等性质的多孔材料。我们所进行的这些研究基本涵盖了无机、有机、无机/有机杂化多孔材料的主要研究方向，基本达到了项目预期的研究目标，所取得的成果不仅有助于加强我们对多孔材料的认识，更为重要的是为将来以功能为导向的多孔材料的定向设计与合成提供一定的理论基础和实践经验。