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随着社会的发展,当前主要依赖于储量有限的化石能源的消费方式,使得大气中的CO2含量日益增高,随之而来的能源危机和环境污染两大问题严重威胁着人们的生存和生活环境。利用太阳能实现CO2转化为能源是解决能源危机和温室效应等问题的有效手段,但同时也面临着巨大的挑战。传统的半导体材料,过渡金属修饰的分子筛材料等光催化剂由于催化效率较低、结构可调性差,限制了这些材料光催化中的应用。因此,急需开发新型高效的光催化剂材料。为解决存在的关键科学问题,本文通过对金属有机框架材料的改性修饰/负载多金属氧酸盐的方法,利用不同组分之间的协调作用,设计制备出新型具有优异光催化还原CO2活性的复合光催化剂,为金属有机框架材料的改性提供新的思路和方法,并为光催化还原CO2工作提供一定的理论指导和实践依据。本论文的主要内容如下:(1)利用扩散法将多金属氧酸盐分别负载在MIL-101-Cr、NH2-MIL-101-Cr得到两种复合材料。在保留氨基基团对CO2的吸附能力情况下,通过引入多金属氧酸盐硅钼酸分子从而增加材料整体反应活性位点,进而提高催化性能。实验证明复合材料SiMo12O40@NH2-MIL-101-Cr在光催化还原二氧化碳反应中的CO的产率达到28.4μmol/(g·h),表现出良好的催化效率和对还原产物CO高达94.6%的选择性。(2)利用扩散法在磺酸基改性的MIL-101-Cr上负载多金属氧酸盐,使其既保持了MIL-101系列材料的结构和稳定性优势,同时增加了材料表面的更多的开放金属节点。复合材料SiMo12O40@SO3H-MIL-101-Cr在光催化还原CO2反应中的CO产率高达82.95μmol/(g·h),对CO的选择性为93.2%。通过对比实验得出SiMo12O40@SO3H-MIL-101-Cr的催化性能的改善可以归因于磺酸基基团和硅钼酸分子的协同作用。这种作用可以有效的促进对光生载流子的分离从而抑制光生电子和空穴对的复合。(3)利用布朗斯特酸碱反应,将不同链长的烷基胺固定在磺酸基修饰的SO3H-MIL-101-Cr上,得到一系列烷基胺改性的复合材料,EN-SO3H-MIL-101-Cr、DETA-SO3H-MIL-101-Cr、TETA-SO3H-MIL-101-Cr,修饰烷基胺后的材料既提高了CO2吸附作用,同时具有很好的光响应能力以及较窄的带隙。其中EN-SO3H-MIL-101-Cr的催化活性最高高,CO的产率达到47.2μmol/(g·h),对CO的选择性高达95.6%。在不含有乙腈的牺牲剂体系中具有良好的催化和循环活性。这主要是由于乙二胺的烷基链较短,占据了材料较小的空腔,有利于吸附更多的CO2。