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开发高活性、选择性、稳定性、低成本的催化剂是新型循环碳经济在应对气候变化时面临的重大挑战之一。2021年12月22日，美国俄勒冈州立大学（Oregon State University）、哥伦比亚大学（Columbia University）等领导的研究团队在《材料化学杂志A》（Journal of Materials Chemistry A）发表题为《在富水和混合气体条件下固定CO₂的镧系金属有机骨架》（Lanthanide Metal-organic Frameworks for the Fixation of CO₂ Under Aqueous-rich and Mixed-gas Conditions）的文章表示，已经研发出一种新型催化剂——镧（Ln）系金属有机骨架（Metal-organic Frameworks, MOFs），能够在水中或高温下将CO₂转化为有商业价值的化学品。

MOFs是一种由有机配体和金属离子或团簇通过配位键自组形成的具有分子内孔隙的有机-无机杂化材料，在催化剂领域广泛应用。研究人员使用离子尺寸较大的Ln系元素，经过一定的合成修饰，产生更坚固的金属配体键，从而提高MOFs的稳定性，得到新型催化剂Ln-MOFs。该催化剂能够在水中或高温下保持稳定，可以将CO₂固定到环氧丙烷的环氧环，使得从工业排放物和沼气中有选择性地捕集CO₂成为现实，并生产出作为极性溶剂、聚碳酸酯材料、电解质和药品等前体的环状碳酸丙烯酯。此外，即便经过多次循环使用，催化剂的活性仍然没有下降。最重要的是，随着Ln离子半径的减小，CO₂转化率也发生相应降低，这一现象表示可以通过控制Ln系元素的离子尺寸来调节催化剂的活性。