金属有机骨架MOF-808-X催化CO2和甲醇直接合成碳酸二甲酯

【摘要】 碳酸二甲酯(DMC)是一种重要的绿色无毒化工原料。 其分子结构中含有甲基、甲氧基、羰基等官能团。 DMC可代替卤代甲烷和硫酸二甲酯作甲基化试剂btc溶剂，代替剧毒的光气作羰基化试剂，也可与醇、酯、氨基醇进行酯交换反应，用于合成树脂和精细化学品。 此外，DMC具有相容性，还可用作低毒溶剂和燃料添加剂。 目前报道的DMC合成方法主要有光气法、甲醇氧化羰基化法、酯交换法、脲醇溶液法和直接合成法等。 其中，以CO2和甲醇为原料直接合成DMC的方法受到了广泛关注。 该方法不仅原料价格低廉、工艺简单、原子经济性高，而且可以将温室气体CO2作为资源利用。 ，有望成为未来生产DMC的新型高效方式。 目前，该反应的催化剂研究主要集中在金属氧化物和改性金属氧化物上。 这些催化剂具有比表面积小、活性位点数量不足和活性低的缺点。 针对传统金属氧化物的缺点，合成了一系列锆基金属有机骨架催化剂MOF-808-X（X为ZrOCl2·8H2O/均苯三甲酸（BTC）的摩尔比），并用于催化CO2和甲醇合成DMC，ZrOCl2·8H2O/BTC摩尔比对MOF-808-X的组成、比表面积、孔结构和酸碱位点数的影响对 MOF-808-X 进行了系统研究。 探讨了MOF-808-X催化剂的理化性质与其催化性能的关系。 结果表明，通过调节ZrOCl2·8H2O/BTC的摩尔比btc溶剂，可以减少MOF-808-X微孔中未反应配体的堵塞。 BTC或氧化锆团簇的加入量可以增加MOF-808-X的比表面积、孔径和酸碱位点数量，从而显着提高MOF-808-X催化剂的催化活性。 当ZrOCl2·8H2O/BTC的摩尔比=4时，MOF-808-4催化剂具有最大的比表面积、最大的孔径和最多的酸性和碱性位点，从而表现出最高的催化活性。 与我们之前报道的UiO-6-24相比，虽然MOF-808-4的比表面积和酸碱位点数量更小，但由于MOF-808-4具有更大的微孔径（1.8nm），