金属有机框架（MOFs)已经广泛用于催化有机转换。有趣的是,固体MOFs催化剂活性通常高于相应的均相催化剂。事实上，一系列反应包括缩合、开环、N-甲基化、异构化、加氢和氧化等反应已经报道[4]。值得注意的是，MOFs催化剂有效地催化精细化学品的生产。

在过去的几年中，锆基材料（Zr-MOFs）已经引起广泛的研究兴趣，在多个领域发现了一些概念型的应用包括传感[5]、化学分离[6]、药物释放[7]、气体存储[8]、有毒物检测[9]和气体捕获[10]，生化和化学催化[11]。Zr-MOFs材料最大的特征是以Zr6O8为簇节点，含配位羧酸根的有机连接子。虽然不常见，也不出名，包含Zr（IV）的铪((IV）类似物报道。一些可测量的属性，如节点水和羟基配体的pKa值，与锆MOFs材料相似。简单来说，我们通常会把Zr-MOFs作为参考化合物，即使铪类似物是已知的[12]。Zr-MOFs材料的原型是UiO系列（UiO奥斯陆大学），一类12连接的fcu拓扑结构的MOFs[13]。通过不同的有机连接子的几何形状和对称性，可得到许多不同节点和框架结构的 Zr-MOFs材料（图1）[14]（图2）。

包括12 -，10 -，8 -，6 -的锆材料或Zr6O8簇连接（图1）及已报道的二齿，三齿，和四齿有机连接。然而，对于12连接的框架包含缺陷[15]是很常见的（缺少节点和/或连接子，减少了实际的连接性），将其引入非均匀的晶体结构（图3）以及终端−OH，−OH2组节点（通常是一个水、缺少羧酸根的羟基对）[16]。（即使没有缺陷，12连接的六锆（IV）节点代表着每个节点有四个μ3−OH。其中值得注意是四桥接羟基贡献了Zr6O8节点中心的四个氧原子。因此，它们不参与取代或替代，即使是去质子化也是极可能的。对于Zr-MOFs材料一个典型的μ3−OH的pKa值为3。4（是弱酸性的）。

终端的（非桥连，非结构性）-OH和-OH2基团的氢键结合能力也可以被随意的引入进来—尤其是对于目标结构是基于10-，8-或者是6-连接的。正如接下来所讨论的终端基团—OH那样，尤其是水分子基团，连接子在一定程度上非常不稳定，使这些位点容易受到其他取代基团的影响，这些取代基团是非结构性配体，包括发色团、疏水基团、发光基团、氧化还原型基团、酸性以及碱性的配体。正如下文讨论的那样，这些连接子也能让我们容易想到Lewis或者是Bronsted酸或者是传统的金属氧化物的表面上普遍存在的位点，但是MOF材料的区别是位点周期性排布，它们的结构地以及化学计量地都是明确的。源G于J优L尔V论N文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ75201`8766

还有一些例子中，Zr-MOFs包含节点而不是Zr6O8。这其中就有PCN-221（PCN是多孔的配位网络），PCN-221是基于Zr8O8簇，就是Zr-MIL-140系列，它们的特征是含单金属簇的ZrO7[17]。此外，已经制备了Zr-MOF连接子的除了羧酸盐[18]，还有如膦酸盐[19]和酚盐均分别具有单金属ZrO6和ZrO8单元。                           

Zr-MOFs材料的特征是其异常的热[20]、化学[21]、机械稳定性[22]，这些性能对于他们的实际应用，尤其是在非均相催化[23]中非常重要。热稳定性高的催化剂优势在金属钒（缺位金属）UIO-66（V-UiO-66）[24]的催化活性第一次被表现。这种催化剂在氧化环己烯的氧化脱氢实验中可承受350°C。这项研究的意义不在于具体的反应，而在表明MOFs的催化剂载体可以承受相当苛刻的非均相催化条件。虽然它的目的是假定负载型的MOF非均相催化剂材料在空气中耐受温度可达350℃，甚至可以从实验室变成长期的工业应用，但是其长期的稳定性尚待证实。在实验室证实其高热稳定性真正意义，包括催化后表征，是为了以后工业应用而做准备。反过来，这些情况为关于催化剂的结构/活性/机理关系研究以及为预测和研究假设的计算模型作准备。它研究的是实际催化剂，而不是理想化预催化结构。要满足以下条件：均一，结构明确、簇和相关片段稳定。我们可以期望通过负载型MOF材料的研究，得出可借鉴的催化剂设计规则。