MOFs等材料的催化活性與穩(wěn)定性的量化研究.pdf

1、金屬-有機(jī)骨架材料(metal-organic frameworks，MOFs)是一類新型多孔材料，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征，在催化方面展現(xiàn)出了潛在的應(yīng)用價值。首先，本文首先采用分子模擬方法結(jié)合密度泛函理論的計算方法，研究了負(fù)載金屬Pd、Ag、Pt、Au的ZIF-8的催化活性及穩(wěn)定性。同時利用密度泛函理論方法研究了材料Cu-BTC的水穩(wěn)定性，研究其結(jié)構(gòu)在酸性水溶液中的變化。另外，本工作還研究了其他類型材料作為加氫脫硫催化劑時，對噻吩和乙烯的

2、吸附穩(wěn)定性研究。研究結(jié)果表明:
　　 金屬與材料作用時，主要有三種作用方式，其中“碳-金屬-碳”(C-M-C)形式最為穩(wěn)定，并且對于同一種方式，ZIF-8負(fù)載金屬后的穩(wěn)定性順序?yàn)?Pd＞Ag＞Pt＞Au。同時，本文利用CO作為探針分子，系統(tǒng)研究了負(fù)載金屬后ZIF-8的催化活性，發(fā)現(xiàn)活性順序?yàn)?Pd＞Pt＞Ag＞Au。本工作為研究利用MOF材料負(fù)載金屬用于催化提供了參考信息。
　　 Cu-BTC材料在酸性水溶液中時，水中質(zhì)

3、子會對Cu-BTC的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。水溶液中的質(zhì)子會攻擊骨架的Cu-O鍵，使骨架上的Cu-O鍵發(fā)生斷裂。當(dāng)兩個質(zhì)子同時攻擊材料結(jié)構(gòu)的時候，從鄰對位斷鍵的時候，得出的構(gòu)型最為穩(wěn)定，是較為優(yōu)先的攻擊作用方式。當(dāng)四個質(zhì)子同時攻擊材料的Cu-O鍵時，結(jié)構(gòu)被平行拉伸的時候，得到的構(gòu)型最為穩(wěn)定，Cu-BTC的骨架結(jié)構(gòu)可能由三維正交立體結(jié)構(gòu)變?yōu)槎S層狀結(jié)構(gòu)。
　　 在負(fù)載有金屬原子(Co、Mo、Ni)的Al20O30團(tuán)簇上，負(fù)載金