金属有机框架材料在CO2催化转化中的应用——落实“双碳”行动,建设美丽中国

康晓敏 焦传宝

引用本文: 康晓敏, 焦传宝. 金属有机框架材料在CO2催化转化中的应用——落实“双碳”行动,建设美丽中国[J]. 大学化学, 2026, 41(2): 208-217. doi: 10.12461/PKU.DXHX202503011 shu
Citation:  Xiaomin Kang,  Chuanbao Jiao. Application of Metal-Organic Frameworks in CO2 Catalytic Conversion: Promoting “Double Carbon” Actions for a Beautiful China[J]. University Chemistry, 2026, 41(2): 208-217. doi: 10.12461/PKU.DXHX202503011 shu

金属有机框架材料在CO2催化转化中的应用——落实“双碳”行动,建设美丽中国

    通讯作者: 康晓敏,E-mail:kangxm@imu.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(22201148);内蒙古自治区高等学校青年科技人才发展项目(NJYT23038)

摘要: 教学内容中融入科学前沿成果,以国家科技发展和环境保护的迫切需求、社会责任感等内容为主线贯穿全课程,不仅丰富了学生专业知识储备,拓宽了学生的学术视野,而且可以锻炼学生的科学思维,培养学生的创新能力及知识应用能力,极大地激发学生对科研的好奇心和探索热情。配合物作为本科教学中无机化学的重要组成部分,因其丰富的种类、广泛的性质与应用,一直被认为是无机化学学习中的重点和难点。近年来,配合物因其独特的结构特征,在CO2的捕获与绿色催化转化方面表现出潜在的应用优势,成为了国内外研究热点。本文结合前沿科研成果,选取本科生易于理解的反应实例介绍了多孔配位聚合物——金属有机框架材料高效催化CO2转化形成高附加值精细化学品的最新进展。

English

    1. [1]

      Ding, M. L.; Flaig, R. W.; Jiang, H. L.; Yaghi, O. M. Chem. Soc. Rev. 2019, 48 (10), 2783.Ding, M. L.; Flaig, R. W.; Jiang, H. L.; Yaghi, O. M. Chem. Soc. Rev. 2019, 48 (10), 2783.

    2. [2]

      Hou, S. L.; Dong, J.; Zhao, B. Adv. Mater. 2020, 32 (3), 1806163.Hou, S. L.; Dong, J.; Zhao, B. Adv. Mater. 2020, 32 (3), 1806163.

    3. [3]

      Liu, Q.; Wu, Q. L.; Jackstell, R.; Beller, M. Nat. Commun. 2015, 6 (1), 5933.Liu, Q.; Wu, Q. L.; Jackstell, R.; Beller, M. Nat. Commun. 2015, 6 (1), 5933.

    4. [4]

      Kolea, G. K.; Vittal. J. J. Chem. Soc. Rev. 2013, 42 (4), 1755.Kolea, G. K.; Vittal. J. J. Chem. Soc. Rev. 2013, 42 (4), 1755.

    5. [5]

      肖文恺. 金属有机框架材料及其复合材料在环境催化领域的应用[硕士学位论文]. 成都: 西南石油大学, 2022.

    6. [6]

      Li, H. L.; Eddaoudi, M.; Keeffe, M. O.; Yaghi, O. M. Nature 1999, 402, 276.Li, H. L.; Eddaoudi, M.; Keeffe, M. O.; Yaghi, O. M. Nature 1999, 402, 276.

    7. [7]

      Xie, X. X.; Yang, Y. C.; Dou, B. H.; Li, Z. F.; Li, G. Coord. Chem. Rev. 2020, 404, 213100.Xie, X. X.; Yang, Y. C.; Dou, B. H.; Li, Z. F.; Li, G. Coord. Chem. Rev. 2020, 404, 213100.

    8. [8]

      Yuan, S.; Feng, L.; Wang, K. C.; Pang, J. D.; Bosch, M.; Lollar, C.; Sun, Y. J.; Qin, J. S.; Yang, X. Y.; Zhang, P.; et al. Adv. Mater. 2018, 30 (37), 1704303.Yuan, S.; Feng, L.; Wang, K. C.; Pang, J. D.; Bosch, M.; Lollar, C.; Sun, Y. J.; Qin, J. S.; Yang, X. Y.; Zhang, P.; et al. Adv. Mater. 2018, 30 (37), 1704303.

    9. [9]

      黄一珂, 邱晓航. 大学化学, 2016, 31 (11), 45.

    10. [10]

      Song, J. L; Zhang, Z. F.; Hu, S. Q.; Wu, T. B.; Jiang, T.; Han, B. X. Green. Chem. 2009, 11 (7), 1031.Song, J. L; Zhang, Z. F.; Hu, S. Q.; Wu, T. B.; Jiang, T.; Han, B. X. Green. Chem. 2009, 11 (7), 1031.

    11. [11]

      Beyzavi, M. H.; Klet, R. C.; Tussupbayev, S.; Borycz, J.; Vermeulen, N. A.; Cramer, C. J.; Stoddart, J. F.; Hupp, J. T.; Farha, O. K. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136 (45), 15861.Beyzavi, M. H.; Klet, R. C.; Tussupbayev, S.; Borycz, J.; Vermeulen, N. A.; Cramer, C. J.; Stoddart, J. F.; Hupp, J. T.; Farha, O. K. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136 (45), 15861.

    12. [12]

      Li, P. Z.; Wang, X. J.; Liu, J.; Lim, J. S.; Zou, R. Q.; Zhao, Y. L. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138 (7), 2142.Li, P. Z.; Wang, X. J.; Liu, J.; Lim, J. S.; Zou, R. Q.; Zhao, Y. L. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138 (7), 2142.

    13. [13]

      Liang, J.; Chen, R. P.; Wang, X. Y.; Liu, T. T.; Wang, X. S.; Huang, Y. B.; Cao, R. Chem. Sci. 2017, 8 (2), 1570.Liang, J.; Chen, R. P.; Wang, X. Y.; Liu, T. T.; Wang, X. S.; Huang, Y. B.; Cao, R. Chem. Sci. 2017, 8 (2), 1570.

    14. [14]

      Li, Y.; Tian, X. Q.; Jiang, W. W.; Wu, P. Y.; Li, H. S.; Wang, M.; Lin, C.; Wang, J. Chem. Commun. 2021, 57 (82), 10803.Li, Y.; Tian, X. Q.; Jiang, W. W.; Wu, P. Y.; Li, H. S.; Wang, M.; Lin, C.; Wang, J. Chem. Commun. 2021, 57 (82), 10803.

    15. [15]

      Chen, Y.; Li, F. F.; Liu, L. Y.; Zhou, Y. H. Chem. Eng. J. 2024, 490, 151657.Chen, Y.; Li, F. F.; Liu, L. Y.; Zhou, Y. H. Chem. Eng. J. 2024, 490, 151657.

    16. [16]

      Xu, H.; Liu, X. F.; Cao, C. S.; Zhao, B.; Cheng, P.; He, L. N. Adv. Sci. 2016, 3 (11), 1600048.Xu, H.; Liu, X. F.; Cao, C. S.; Zhao, B.; Cheng, P.; He, L. N. Adv. Sci. 2016, 3 (11), 1600048.

    17. [17]

      Wang, X.; Gao, W. Y.; Niu, Z.; Wojtas, L.; Perman, J. A.; Chen, Y. S.; Li, Z.; Aguila, B.; Ma, S. Q. Chem. Commun. 2018, 54 (10), 1170.Wang, X.; Gao, W. Y.; Niu, Z.; Wojtas, L.; Perman, J. A.; Chen, Y. S.; Li, Z.; Aguila, B.; Ma, S. Q. Chem. Commun. 2018, 54 (10), 1170.

    18. [18]

      Cao, C. S.; Shi, Y.; Xu, H.; Zhao, B. Chem. Commun. 2021, 57 (61), 7537.Cao, C. S.; Shi, Y.; Xu, H.; Zhao, B. Chem. Commun. 2021, 57 (61), 7537.

    19. [19]

      Ding, W. Y.; Tai, H. B.; Tang, X. Y.; Xu, D. W.; Jin, S.; Kang, X. M.; Liu, Z. L. Appl. Catal. B-Environ. 2025, 361, 124685.Ding, W. Y.; Tai, H. B.; Tang, X. Y.; Xu, D. W.; Jin, S.; Kang, X. M.; Liu, Z. L. Appl. Catal. B-Environ. 2025, 361, 124685.

    20. [20]

      Hou, S. L.; Dong, J.; Jiang, X. L.; Jiao, Z. H.; Zhao, B. Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58 (2), 577.Hou, S. L.; Dong, J.; Jiang, X. L.; Jiao, Z. H.; Zhao, B. Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58 (2), 577.

    21. [21]

      Das, R.; Nagaraja, C. M. Inorg. Chem. 2020, 59 (14), 9765.Das, R.; Nagaraja, C. M. Inorg. Chem. 2020, 59 (14), 9765.

    22. [22]

      Gu, A. L.; Zhang, Y. X.; Wu, Z. L.; Cui, H. Y.; Hu, T. D.; Zhao, B. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61 (19), e202114817.Gu, A. L.; Zhang, Y. X.; Wu, Z. L.; Cui, H. Y.; Hu, T. D.; Zhao, B. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61 (19), e202114817.

    23. [23]

      Song, B.; Liang, Y. H.; Zhou, Y.; Zhang, L.; Li, H.; Zhu, N. X.; Tang, B. Z.; Zhao, D.; Liu, B. J. Am. Chem. Soc. 2024, 146 (21), 14835.Song, B.; Liang, Y. H.; Zhou, Y.; Zhang, L.; Li, H.; Zhu, N. X.; Tang, B. Z.; Zhao, D.; Liu, B. J. Am. Chem. Soc. 2024, 146 (21), 14835.

    24. [24]

      Chang, Z. D.; Jing, X.; He, C.; Liu, X.; Duan, C. Y. ACS Catal. 2018, 8 (2), 1384.Chang, Z. D.; Jing, X.; He, C.; Liu, X.; Duan, C. Y. ACS Catal. 2018, 8 (2), 1384.

    25. [25]

      Zhao, M. H.; Huang, S.; Fu, Q.; Li, W. F.; Guo, R.; Yao, Q. X.; Wang, F. L.; Cui, P.; Tung, C. H.; Sun, D. Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59 (45), 20031.Zhao, M. H.; Huang, S.; Fu, Q.; Li, W. F.; Guo, R.; Yao, Q. X.; Wang, F. L.; Cui, P.; Tung, C. H.; Sun, D. Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59 (45), 20031.

    26. [26]

      Jiang, X. L.; Jiao, Y. E.; Hou, S. L.; Geng, L. C.; Wang, H. Z.; Zhao, B. Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60 (37), 20417.Jiang, X. L.; Jiao, Y. E.; Hou, S. L.; Geng, L. C.; Wang, H. Z.; Zhao, B. Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60 (37), 20417.

    27. [27]

      Zhao, X.; Qin, B. B.; He, Tao.; Wang, H. P.; Liu, J. W. Inorg. Chem. 2023, 62 (45), 18553.Zhao, X.; Qin, B. B.; He, Tao.; Wang, H. P.; Liu, J. W. Inorg. Chem. 2023, 62 (45), 18553.

    28. [28]

      Chen, X.; Song, J. Y.; Zheng, J.; Wang, Y. M.; Luo, J.; Weng, P. X.; Cai, B. C.; Lin, X. C.; Ning, G. H.; Li, D. J. Am. Chem. Soc. 2024, 146 (28), 19271.Chen, X.; Song, J. Y.; Zheng, J.; Wang, Y. M.; Luo, J.; Weng, P. X.; Cai, B. C.; Lin, X. C.; Ning, G. H.; Li, D. J. Am. Chem. Soc. 2024, 146 (28), 19271.

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  0
  • 文章访问数:  69
  • HTML全文浏览量:  12
文章相关
  • 发布日期:  2025-04-17
  • 收稿日期:  2025-03-03
  • 修回日期:  2025-04-09
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章