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CO2是最主要的温室气体,又是一种非常丰富、廉价、安全、无毒的可再生C1资源,CO2的转化既有助于减缓温室效应,又可提供有用的化工产品和原料,因此成为可持续化学及绿色碳化学的重要研究课题。其中,CO2与环氧化物环加成反应（Cycloaddition of CO2 to epoxides,CCE）生成环状碳酸酯因具有原子经济性且产物是重要的化学产品及化工中间体成为最受欢迎的CO2化学转化反应之一。金属有机框架（Metal-Organic Frameworks,MOFs）材料具有有序的结构、高的比表面积与孔隙率、孔道的大小和功能可调等优点,尤其是其可通过预修饰或后修饰引入特定功能化位点,成为有发展前景的多相催化剂。在CCE催化反应中MOFs可通过其金属酸中心活化环氧化物,但往往还需要外加四丁基溴化铵（TBAB）之类的助催化剂,以提供亲核阴离子协助环氧化物的开环。这类均相的助催化剂毒性强、不利于分离、循环使用和固定床连续反应。为了避免该问题,优化材料,实现无需外加助催化剂的完全多相体系成为了关键。其中,一个可行的策略是在MOFs内共价结合有机阳离子,使框架带有正电荷,从而将亲核阴离子作为抗衡离子封装在孔内,构筑同时含有金属酸中心和亲核阴离子的离子型金属有机框架（Ionic MOFs,IMOFs）。本论文选用稳定性较高的MIL-101（Cr）材料作为后合成修饰的平台,通过多步后合成修饰反应,首次合成了三唑鎓功能化的IMOFs。考察了在不加助催化剂的情况下所得IMOFs对CCE反应的催化活性,先后研究了催化活性位点、反应最优条件、多相性、循环性和底物普适性等问题。本论文主要分为以下两个部分:1.三唑鎓功能化IMOFs的合成及表征在该部分中,我们通过串联的后合成共价修饰和离子交换反应制备了同时含有金属酸中心和亲核阴离子的IMOFs。首先合成了叠氮功能化的MIL-101-N3,再依次通过叠氮-炔点击反应和N-甲基化反应引入1,2,3-三唑鎓离子和抗衡阴离子,获得IMOFs,最后通过离子交换反应引入亲核性阴离子Br-,获得IMOFs催化剂MIL-101-tzm-Br和MIL-101-tzmOH-Br。前者同时含有Lewis酸位点（Cr）和亲核阴离子（Br-）,而后者还含有羟基,可作为潜在的氢键给体。通过PXRD、1H NMR、IR、元素分析、ICP及离子色谱等手段表征了每步后合成修饰产物的组成和结构证明。结果表明,在后合成修饰的过程中MOFs始终保持结构的完整性,其中配体离子化修饰比约为50%。N2吸附及CO2吸附表明,这些IMOFs材料具有较高的比表面积及孔体积且有较高的CO2吸附能力。2.三唑鎓功能化IMOFs对二氧化碳环与环氧化物环加成反应（CCE）的催化性质研究在该部分中,研究了MIL-101-tzm-Br和MIL-101-tzmOH-Br对CCE反应的催化效果,考察了温度、CO2压强等条件对CCE反应的影响。在类似条件下,MIL-101-tzmOH-Br的催化活性高于之前报道过的IMOFs催化剂,在优化条件（80?C和1 MPa）下,MIL-101-tzmOH-Br的转化频率（TOF）可达200 h-1（以Br-计）。通过不同对比实验研究了催化剂的催化位点,结果表明框架节点上的Cr（III）中心、孔道内的Br-及配体上嫁接的羟基均起到催化作用。底物拓展实验表明该催化剂适用的底物范围较广,是一种高效的CCE反应催化剂。多相性和循环性实验表明了该催化剂在反应过程中,没有发生催化位点的脱落,为完全多相催化剂,且四轮循环之后,催化剂的活性、结构及比表面积不变。