吸附分离技术是化工、医药行业当中最有前景的分离技术之一。吸附分离技术的核心在于如何制备出选择性高、吸附容量大的吸附剂。沸石、活性氧化铝、活性炭等是当前使用比较广泛的吸附剂。由于其大比表面积和多孔结构的特性，这些类型的吸附剂主要是通过物理吸附的筛分效应来实现对吸附质的吸附作用。但是，对于有些混合物的体系，如烯烃/烷烃、CO/N₂以及燃油之中的噻吩硫化物等，他们有着相似的分子尺寸和物理性质，使用基于物理吸附这种常规的吸附剂无法实现有效的分离。π络合吸附技术由于能够选择性地吸附分离各种含硫含氮的化合物以及烯烃/烷烃，在吸附分离技术中占有很大的优势。Cu(I)络合吸附剂由于其廉价易得且无毒受到大众越来越广泛的关注，目前关于活性炭、沸石分子筛和介孔氧化硅制备Cu(I)吸附剂的报道已经非常多了。制备Cu(I)的过程一般是采用浸渍法或者固相研磨的方式来引入Cu(II)前驱体，然后采用高温自还原的方法将Cu(II)物种转化为Cu(I)物种。由于高温自还原的条件很苛刻（700 ^oC、12 h），这也就限制了它在热稳定性比较差的载体如金属有机骨架材料（MOFs）上面构筑Cu(I)活性位。MOFs因为其超高的比表面积、孔径可调和丰富的结构使得它在吸附/分离、催化、传感和药物释放等方面有广阔的应用前景，但是目前在MOFs材料上构筑Cu(I)活性位的报道还比较少。针对这个问题，设计出一种在温和的条件下在MOFs上构筑Cu(I)活性位的方法，即蒸汽诱导还原的方法。它能够在比较低的温度下成功地将沸石分子中Cu(II)高效、选择性地还原成Cu(I)。而Fe(II)也跟Cu(I)一样可以利用自身的特殊电子结构与目标吸附质分子之间形成络合作用。因此，我们在此研究了通过蒸汽诱导还原制备二价铁吸附剂所需要的条件以及考察材料的吸附性能。

目前人们对多孔晶体金属-有机骨架感兴趣主要是因为它们的组成和结构类型范围广，骨架密度低，可调性好以及可接近的、协调的配位不饱和金属位点（CUS）的可能性。CUS的存在可以强烈地改变与气体或液体吸附质的相互作用，因此具有特别重要的气体储存和分离作用。

金属有机骨架材料，是用过渡金属离子（簇）与含氧或氮元素的有机化合物进行自组装形成的具有网状结构的多孔材料。MOFs具有大的比表面积、较大的孔体积、可调变的孔径以及丰富的不饱和金属活性位点，因此，其广泛地应用于气体贮存、催化反应、传感、气体吸附/分离和药物释放等领域。此外，基于MOFs优良的特性制备出功能化的MOFs也是目前研究者们研究的热点。

关于MOFs的记载最早可以追溯到1706年发现的普鲁士蓝物，1977年Ludi等发现其具有三维的网状结构。但是直到1990年，随着”晶体概念”以及”拓扑理论”的提出，人们才对性质独特的多孔配位聚合物和MOFs开始系统的研究。1989年，Robson等首次根据拓扑理论设计并合成出了具有金刚石结构的金属有机骨架材料CuI[C(C₆H₄#183;CN)₄]BF₄，虽然这种材料的结构很不稳定，在模板剂脱除的情况下材料骨架极易坍塌，但是他们这一开创性的研究也奠定了MOFs的基础和未来研究方向。1995年，Yaghi课题组成功制备出具有较好吸附性能的Co-BTC，此后”MOFs”这个概念才逐渐被人们知晓。1997年，Kitagewa课题组成功制备出3D-MOF，并且此材料在室温下表现出很好的气体吸附性能。1999年，MOF-5和HKUST-1相继被报道出来，并引起了广泛的关注。2002年以后，刚性MOFs^[22]和柔性MOFs^[23]逐渐兴起，例如MIL-47。之后IRMOFs、UiO以及ZIFs系列的材料系列的MOFs也成功被合成出来。

在这里我们研究的MOF材料是MIL-100（Fe）。MIL-100（Fe），结晶三维铁（III）三聚物，是基于μ₃氧代中心的Fe^III八面体三聚体。它有两套中孔笼（笼直径：25和29 Aring;），可通过微孔窗（5和9 Aring;）及相应的大BET表面积（＞2000 m² g^-1）和孔隙（＞1.0cmsup3;g^-1）进入。在合成后的形式中，三个铁八面体中有两个铁的末端分子是两个H₂O分子，根据合成条件的不同，第三个铁八面体上有F^-或OH^-。MIL-100（Cr）的红外光谱研究表明，这些末端水分子在真空或气流作用下加热到100℃以上可以从骨架中除去，从而在孔隙中形成大量 Fe^III CUS作为路易斯酸味点。MIL-100（Fe）的结构特征确实使其成为了诱导骨架铁位点还原性的良好候选物，并且相应地改善了所选气体分子的优先吸附性质。

多孔固体的标准活化过程主要涉及高温去除孔隙中存在的物质。当涉及到骨架的简化时，需要对活化进行更仔细的研究。必须检查以下几点：1）骨架结构的不变性，2）吸附等温线的输出效率，3）以及温度、时间和压力对金属配位和性质的影响。由于MIL-100（Fe）（约390000 Aring;³）尺寸较大，最后一点不能用X射线粉末衍射法直接分析。只有原位光谱研究才能提供有用的信息。

MIL-100（Fe）是将铁粉、均苯三甲酸、氢氟酸、硝酸、水按比例在反应釜中搅拌均匀，在160℃的烘箱中反应8小时，经过两次过滤、洗涤、纯化后得到的。然后再进一步将合成的MIL-100（Fe）用蒸汽诱导进行还原，之后将还原后的MIL-100（Fe）进行滴定等。目前，我们进行蒸汽诱导还原的温度与时间还在探索当中，这也就是我们此次研究的主要内容之一。

本次探索的主要研究内容是：选取典型的Fe-MOF，即MIF-100（Fe），直接采用MIF-100（Fe）作为Fe(III)源，无需引入Fe(III)或者Fe(II)前驱体的局限。采用蒸汽诱导还原方法，利用甲醇在适当温度下挥发产生蒸汽直接将MIF-100（Fe）骨架中的Fe(III)物种还原为Fe(II)物种。通过一系列的表征对不同时间甲醇蒸汽处理后样品的结构进行表征，探究还原时间对样品结构以及Fe(II)还原情况的影响。同时将制备的吸附剂运用到脱硫实验中，考察其吸附性能。