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中國(guó)科學(xué)院青島能源所：合成了世界首例新型介孔沸石分子篩材料
  發(fā)布日期：2024-12-12

近日，中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所Valentin Valtchev研究員和盧鵬副研究員團(tuán)隊(duì)在Nature期刊發(fā)表研究論文，該研究成功合成了世界首例新型介孔沸石分子篩材料，并定義為本征介孔沸石分子篩。

沸石分子篩是一種微孔結(jié)晶材料，在工業(yè)領(lǐng)域可用作離子交換劑、吸附劑和非均相催化劑。然而，分子篩中的本征微孔尺寸通常小于1納米，這阻礙了其在涉及大分子處理過(guò)程中的應(yīng)用。在分子篩中引入非本征介孔（晶間/晶內(nèi)介孔）是克服擴(kuò)散限制的有效方法，但引入的非本征介孔通常缺少長(zhǎng)程有序性，隨之而來(lái)的問(wèn)題是孔徑不均一、表面酸性受損、結(jié)晶度下降。因此，研究者期望開(kāi)發(fā)出具有均一孔道且水熱穩(wěn)定性高的、本征介孔與微孔以原子形式相連接的分子篩，這里稱為結(jié)晶本征介孔分子篩。

Green Carbon主編、中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所Valentin Valtchev研究員和盧鵬副研究員團(tuán)隊(duì)近期在Nature期刊發(fā)表題為“A stable zeolite with atomically ordered and interconnected mesopore channel”的研究論文。該研究成功合成了世界首例新型介孔沸石分子篩材料-“青島能源所分子篩材料1號(hào)”（ZMQ-1），并定義為本征介孔沸石分子篩。該新型沸石分子篩含有28×10×10元環(huán)組成的三維孔道系統(tǒng)，其中28元環(huán)最大尺寸為2.28納米，達(dá)到介孔尺寸范疇。它不僅擁有均一的孔道結(jié)構(gòu)，更具有高的熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性。此外，其結(jié)構(gòu)中的鋁原子也為催化反應(yīng)提供了強(qiáng)大的動(dòng)力。將該新型沸石分子篩應(yīng)用于重油催化裂化反應(yīng)，與現(xiàn)有商業(yè)化沸石分子篩催化劑相比，實(shí)現(xiàn)了更高的輕質(zhì)油品選擇性，且積碳更低。

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