Jüngste Fortschritte bei der CO2-Cycloaddition mit Epoxid, katalysiert durch ZIFs und auf ZIFs basierende Materialien

Mit der Intensivierung der Probleme der ökologischen Umwelt und der Verbesserung des öffentlichen Bewusstseins für den Aufbau einer ökologischen Zivilisation sowie der globalen Erwärmung und dem Klimawandel, die durch überschüssiges CO2 in der Atmosphäre verursacht werden, hat das Problem der übermäßigen CO2-Emission in den letzten Jahren weltweit große Aufmerksamkeit erhalten und die Forschung konzentriert sich auf die Technologie der CO2-Abscheidung, -nutzung und -speicherung (CCUS). Die CO2-Cycloaddition mit Epoxid, als ein effizienter Ansatz zur Fixierung und Umwandlung von CO2, kann die Umweltprobleme lösen und gleichzeitig die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen reduzieren und ist ein vielversprechender Weg zur CO2-Nutzung. Der CO2-Cycloadditionsprozess erfordert normalerweise Katalysatoren, und zeolithartige Imidazolatrahmen (ZIFs) haben aufgrund ihrer einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften große Aufmerksamkeit als neuartiger und effektiver Katalysator erhalten. Viele auf ZIFs basierende oder abgeleitete Katalysatoren mit unterschiedlichen Strukturen und Funktionen wurden entwickelt, um eine effiziente Katalyse der CO2-Cycloaddition mit Epoxid zu erreichen. Darüber hinaus wurden Anstrengungen unternommen, geeignete Katalysatormaterialien zu entwerfen und den Prozessmechanismus zu offenbaren, um somit die Industrialisierung des Prozesses voranzubringen. In diesem Artikel wird der aktuelle Forschungsstand zur Verwendung von auf ZIFs basierenden oder abgeleiteten Katalysatoren zur Katalyse dieser Reaktion überprüft, wobei der Schwerpunkt auf dem Design, dem Mechanismus der Katalyse sowie den Herausforderungen und der zukünftigen Perspektive des katalytischen Systems liegt.