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金属有机框架(MOFs)作为一类新型的多孔晶态材料,具有明确的分子结构以及功能的多样性,在多相催化、气体存储和药物输送等领域都展现出良好的应用前景。多金属氧酸盐(POMs)是一类具有富氧表面的无机构筑单元。POMs拥有独特的氧化-还原催化性能,是一类良好的光氧化催化剂和固体酸催化剂,被用于催化一系列的化学反应。将功能性POMs以模版单元或桥连配体的形式引入到MOFs框架内部,有助于增加二者的结构稳定性和功能多样性,是一种合成POMs和MOFs之间具有协同作用催化剂的有效途径。本论文的工作内容是设计和合成光功能性的POM/MOFs催化剂,并将它们应用于多相光催化碳-碳偶联反应。具体研究内容如下:(1)通过水热合成法或分层扩散法,利用光功能性的多酸[SiW11RuO39(H2O)]5-、Cu2+离子节点和4,4’-联吡啶配体,构筑了两例POM/MOFs光催化剂CR-BPY1和CR-BPY2,并将它们用于光催化氧化碳-碳偶联反应。研究证实CR-BPY1中结构单元CuⅡ-O-RuⅢ在光催化N-苯基-四氢异喹啉与苯乙酮类化合物的碳-碳偶联反应中起到了光催化和铜催化协同作用的效果,取得了较高的催化效率和良好的尺寸选择性。(2)通过水热合成的方法,利用光功能性的多酸[WioO32]4-、Cu2+离子节点和4,4’-联吡啶桥连配体,构筑了一例刚性的W10O32/MOF光催化剂DT-BPY。DT-BPY在催化脂肪腈的位置选择性C-H烷基化反应时表现出较高的催化效率、良好的尺寸选择性、较好的结构稳定性以及可循环利用性,为腈类化合物在实验室和工业方面的研究提供了一条环境友好的合成途径。(3)通过分层扩散的方法,利用柔性桥连配体4,4’-联吡啶-NN-二氧化物、光功能性多酸[阢0032]4-和Cu2+离子节点,构筑了一例具有“呼吸效应”的W10O32/MOF光催化剂DT-DPDO,并将其用于光催化脂肪腈的位置选择性C-H键活化的研究。在DT-DPDO的催化作用下不仅取得了较高的催化产率,而且DT-DPDO在对底物分子的吸收和释放过程中展现出明显的孔道扩张和孔道收缩效应。单晶X-射线结构分析表明:催化剂DT-DPDO的1D孔道通过“呼吸效应”对反应底物进行吸附和活化。