Page 47 - 《精细化工》2023年第6期

第 6 期 韩慧敏，等: UiO-66 的合成、结构及应用进展 ·1197·

DUMA 等 [81] 合成了 Cu/ZnO/UiO-66 双金属催化剂， 了广泛的应用。近年来，UiO-66 材料作为吸附剂吸
用于催化 CO 2 加氢制甲醇。结果表明，UiO-66 对 附气体的研究情况见表 4。
CO 2 的催化转化率为 27%，对甲醇的选择性为 16%；
Cu/ZnO/UiO-66 对 CO 2 的催化转化率和甲醇选择性 表 4 UiO-66 材料的吸附性能
Table 4 Adsorption performance of UiO-66
分别为 30%、15%，而镁改性 CuO/ZnO/Al 2 O 3 （CZA）
比表面积/ 参考
催化剂对 CO 2 的催化转化率为 31%，对甲醇的选择 吸附剂 (m /g) 吸附质 吸附条件 吸附量 文献
2
性为 24%，但 Cu/ZnO/UiO-66 催化剂的甲醇时空收 UiO-66 1520 CO 2 100 kPa, 298 K 1.44 mol/kg [58]
率〔128 g MeOH /(kg Cat ·h)〕远高于 UiO-66 和 CZA 对 UiO-66 1198.8 CO 2 100 kPa, 273 K 53.5 cm /g [62]
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应的时空收率。PAN 等 [82] 研究了 Cu-UiO-66 催化去 UiO-66 1300 CO 2 170 kPa, 5 min 1.36 mmol/g [84]
除废水中 4-氯苯酚的湿式过氧化反应（CWPO）， UiO-66 926 CO 2 100 kPa, 298 K 25 cm /g [85]
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提出了该反应的途径（图 10）。结果显示，Cu-UiO-66 UiO-66 1091.5 CO 2 100 kPa, 298 K 2.47 mmol/g [86]
催化剂对 4-氯苯酚（质量浓度为 1000~5000 mg/L） UiO-66 717 SO 2 298 K 0.84 mmol/g [87]
的 CWPO 具有良好的催化活性，20 min 内 4-氯苯酚 Cu(Ⅰ)@ 1520 CO 100 kPa, 298 K 2.44 mmol/g [88]
UiO-66
的转化率可达 98%，40 min 内可以完全降解，体现
UiO-66 1358 H 2 1.8 MPa, 77 K 2.53% [89]
出优良的催化性能。HAN 等 [83] 分别以 UiO-66、
UiO-66 1434 H 2 6 MPa, 77K 4.2% [90]
UiO-66-NH 2 和 UiO-66-OH 为载体，制备了 Rh-Mn UiO-66- 200 H 2 4 MPa, 77 K 5.36% [91]
催化剂，并测试了 3 种催化剂对 CO 加氢合成乙醇 DETA-CL
+
基 C 2 化合物的催化活性。结果表明，Rh-Mn/UiO-66
3.3.1 捕获 CO 2
对 CO 加氢的转化率最高，为 14.7%，且 Rh-Mn/
+
UiO-66 上 C 2 的产量为 197.3 g/(kg·h)，远高于 UiO- 由于全球对化石燃料能源的依赖，控制 CO 2 的
排放是各国面临的一项重要挑战。近年来，UiO-66
66-NH 2 〔66.1 g/(kg·h)〕和 UiO-66-OH〔77.6 g/(kg·h)〕
+
对应的 C 2 化合物产量。 在 CO 2 吸附方面已经得到广泛的应用。
金属掺杂到 MOFs 结构中，是增强 CO 2 吸附能
力的一种有效方法。NIU 等 [62] 提出了一种经济可行
的制备新型 Li 掺杂的 UiO-66（Li/UiO-66）的方法，
并用于吸附 CO 2 。结果表明，在 100 kPa、273 K 条
3
件下，UiO-66 对 CO 2 的吸附容量为 53.5 cm /g，
3
Li/UiO-66 对 CO 2 的吸附容量则为 89.8 cm /g。掺杂
Li 可增强 CO 2 的吸附，是由于 CO 2 分子和吸附剂以
及活性中心之间的良好协同效应，新的活性金属位
点（即 Li—O）也有助于吸附 CO 2 。在含胺吸附材
料中，由于—NH 2 会与 CO 2 发生化学相互作用，因
此，对 CO 2 的吸附能力都有所提高。MUTYALA 等 [85]
采用溶剂热法和浸渍法合成了 UiO-66 和 xTETA/

UiO-66〔其中，x 表示三乙烯四胺（TETA）的质量
分数(%)〕，结果表明，在 298 K、100 kPa 的吸附
图 10 Cu-UiO-66 催化 4-氯苯酚废水 CWPO 反应途径 [82] 条件下，25TETA/UiO-66 和 UiO-66 对 CO 2 吸附容
Fig. 10 CWPO reaction pathway of 4-chlorophenol wastewater
3
over Cu-UiO-66 catalyst [82] 量分别为 36 和 25 cm /g。这是因 为， CO 2 与
25TETA/UiO-66 中的氨基产生了强相互作用，导致
3.3 吸附剂 前者对 CO 2 的吸附量更高。此外，KOUTSIANOS
传统的固体吸附剂已取得了重大进展，但它们 等 [58] 研究表明，在 UiO-66 缺陷位点接枝调节剂和
的缺点也不容忽视，如：吸附容量小、消耗量大、 各种含氮单羧酸盐，可增强对 CO 2 的捕获能力。LE
再生困难或费用高等。MOFs 材料不仅拥有较大的 等 [86] 在 298 K、100 kPa 下用 4-氨基苯甲酸（PABA）
比表面积，而且克服了铝硅酸盐和铝磷酸盐等无机 作为氨基缺陷连接剂与对苯二甲酸合成了 UiO-66，
多孔材料存在的孔径分布宽、孔容小以及材料性质 并用于对 CO 2 的吸附。结果表明，10%（PABA 在配
不稳定等缺点。相比于其他的 MOFs 来说，UiO-66 体混合物中的摩尔分数）PABA 改性后的 UiO-66 具
具有较高的水稳定性和热稳定性，已在国内外得到 有最高的 CO 2 吸收容量，为 2.47 mmol/g。