催化转化技术的发展对人类社会具有十分重要的意义。在催化过程中，金属有机骨架（MOF）可用于获得具有多孔结构和可调节性能的有效催化剂。此外，为催化剂引入具有独特性能的稀土（RE）元素可以实现良好的催化性能。
有鉴于此，南开大学杜亚平教授和内蒙古大学Jun Zhang等人，总结了用于催化转化的RE-MOF相关催化剂。
本文要点
1）综述了稀土基MOF材料在催化转化领域的应用，包括能源应用、环境治理和有机合成。RE - MOF基材料可用于促进能量转化过程(HER, OER, ORR，光催化等)，有效地转化废气和有机污染，催化有机合成(加成，缩合，氧化等)反应。作为一系列新型催化剂，RE-MOF催化剂在过去的十年中得到了快速的发展，并在各自的领域中表现出与成熟催化剂相当的催化性能。得益于多孔MOF结构和RE活性位点的合作，在催化转化方面具有很大的发展潜力。
2）稀土（RE）元素是指15种镧系元素，钪(Sc)和钇(Y)元素。稀土元素具有非常相似的特性，并且其化合价为+3，大多数稀土元素容易形成稳定的化合物。RE3+离子的4f轨道逐渐填充(从LaIII到LuIII)，在4f项之间具有多样化的电子能级。由于填充的5s和5p轨道的屏蔽作用，未填充的4f轨道对周围的化学环境不敏感，从而导致明确的电子能级。由于其特殊的结构，稀土基材料在发光、磁性材料、催化、和能量转换等领域显示出独特的性能。
3）金属有机骨架（MOF）是一种配体聚合物，具有由金属节点和有机连接基组成的3D孔结构，在过去十年中发展迅速。由于以下几个特征，MOF被认为是催化应用的有效候选者：1）固有的杂化有机-无机性质，2）孔径和孔隙率可调，3）高比表面积，4）灵活合理的设计，以及5）多种多样的有机连接体结构和结合基团。
总之，由于稀土元素与多孔MOF结构的协同作用，基于稀土的MOF在能源转换、环境治理和有机合成等领域可以作为有前途的催化剂或前体/载体。
参考文献：
Xiaomeng Shi et al. Rare‐Earth‐Based Metal–Organic Frameworks as Multifunctional Platforms for Catalytic Conversion. Small, 2021.
DOI: 10.1002/smll.202005371
https://doi.org/10.1002/smll.202005371
