MOFs基环境修复材料合成及应用技术开发研究团队成立于2024年，带头人席福贵博士，副教授，2016 年 11 月获华东师范大学无机化学专业博士学位，自 2017 年 2 月起任职于忻州师范学院化学系。团队还包括董智云、高燕、胡晓波、谷建霞、秦璐、罗晓航、王飞飞、金占斌、魏婷婷，涵盖无机化学、物理化学、应用化学等多专业背景。团队专注于基于MOFs这类新兴多孔材料的研究，核心方向包括 CO₂捕获与富集、CO₂电还原催化、燃油催化氧化脱硫、N₂O 分解催化。在席福贵博士的带领下，团队近五年中承担多项省部级项目，包括国家自然科学青年基金项目一项，山西省基础研究计划项目八项。团队成果丰硕，发表 30 余篇核心及以上期刊论文，获批7 项发明专利。

本团队基于MOFs这类新兴多孔材料凝练出主要研究方向：①CO₂捕获与富集；②CO₂电还原催化；③燃油催化氧化脱硫；④N₂O分解催化。

研究内容：

① MIL-88B(Cr)功能化材料合成及应用及CO₂吸附性能

在 MIL-88B (Cr) 功能化材料合成及应用方面，致力于胺基功能化MIL-88B(Cr)材料的合成。由于 MIL-88B (Cr) 合成温度高、常用六价铬盐及溶剂限制，导致此前功能化研究少。通过甲酰基预修饰得到MIL-88B (Cr)-CHO，随后采用共价键后修饰策略，研究伯胺、仲胺、叔胺和季铵功能化，叔胺虽难合成但更利于CO₂吸附。此研究将拓展材料组成，为 CO₂吸附研究提供支持。最后重点研究合成材料在低浓度下对 CO₂的吸附及再生性能，应用于甲烷除CO₂和空气CO₂捕获富集，聚焦基于变压、真空变压、变温吸附开发的材料循环使用性能。

② 形貌功能化ZIF-8的合成及其电还原CO₂性能

借助导电聚合物的导电和形貌双重调控功能，加入聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩等，与2 -甲基咪唑、六水合硝酸锌反应，优化 pH 制备花状ZIF-8，探究导电聚合物对其形貌影响及形成机理。对比传统ZIF-8，分析花状ZIF-8 在比表面积、二氧化碳吸附能力、电子传输及活性位点暴露等物理化学性质优势。以不同形貌 ZIF-8 作电催化剂用于CO₂还原，通过电化学测试、产物分析及理论计算，揭示 ZIF-8 形貌与 CO₂电还原活性关系及花状形貌提升活性的内在原因。

③ 磁化锆基MOF负载过氧化多金属氧酸盐材料制备及其脱硫性能

磁化锆基 MOF 负载过氧化多金属氧酸盐材料制备及其脱硫性能方向，以含不同金属及阳离子取代的过氧化多金属氧酸盐为活性组分，以磁性纳米粒子修饰的含锆 MOF（UiO-66、UiO-67、UiO-68）为载体，设计合成磁性负载型催化剂。分析修饰方式及载体与活性组分匹配性对脱硫效率影响。以模拟油为对象，用双氧水作氧化剂，在模拟燃油与离子液体的两相体系中进行萃取氧化脱硫试验，利用 Gaussian 16 程序结合实验探究催化反应机理。

④ 以Ce基MOFs制备Co₃O₄@CeO₂催化剂催化N₂O分解

以Ce基MOFs制备Co₃O₄@CeO₂催化剂催化N₂O分解研究中，通过调节溶剂组成和溶剂热合成程序，获得八面体型 Ce-BDC-MOFs 多孔材料。在此基础上，调变前驱物比例、焙烧温度和气氛，制备多孔中空型Co₃O₄@CeO₂催化剂。采用连续流动微反技术研究其 N₂O分解性能，结合多种表征手段和理论计算，阐明功能结构、改性对催化性能的影响及反应机理，开展催化剂放大效应研究，为其实际应用提供支撑。