武漢理工大學在高效等級孔分子篩單晶催化材料研究取得重要進展

近日，武漢理工大學材料複合新技術國家重點實驗室生命複合材料團隊陳麗華研究員在高效等級孔分子篩單晶催化材料研究領域取得重要進展。研究成果以「Micron-sized zeolite Beta single crystals featuring intracrystal interconnected ordered macro-meso-microporosity displaying superior catalytic performance」（晶體內跨尺度貫通等級孔大孔-介孔-微孔沸石Beta分子篩單晶實現高效催化）為題，在國際化學頂級期刊《德國應用化學》上在線發表。

Beta沸石分子篩在石油煉製和精細化工等催化領域中有著廣泛應用，例如用於催化裂化、烷基化、異構化、烷烴脫臘、烷基轉移及歧化等。將大孔和介孔同時引入到分子篩材料中，通過等級孔道結構的設計，實現分子篩催化劑孔道結構的跨尺度貫通複合，開發等級孔大孔-介孔-微孔分子篩單晶材料，同時涵蓋大孔-介孔結構的高流通擴散性能和介孔-微孔結構的選擇性催化性能及高穩定性，具有非常重要的研究價值，是解決當前工業應用過程中分子篩催化劑存在的等級孔道結構跨尺度貫通性和等級孔沸石分子篩材料結構穩定性難題的關鍵科學途徑。開發具有晶體內大孔-介孔-微孔跨尺度貫通等級孔沸石分子篩單晶材料並實現超穩定性能，非常有挑戰性。

陳麗華研究員及其合作團隊致力於開發Beta分子篩晶體內等級孔道結構構築新方法，在方法學調控基礎上，理解等級孔分子篩單晶的形成機制，採用自下而上受限的分子篩原位晶化策略，成功合成了具有稀有微米級晶粒尺寸的分級有序大介孔單晶沸石Beta（OMMS-Beta），實現了晶體內孔結構的多尺度貫通。研究表明，分級多孔微米級沸石Beta單晶具有優異的穩定性，這些前所未有的性質都可以充分利用在各種催化反應中，具有高催化活性、高選擇性和可重複使用的特點。最重要的是，層狀多孔沸石單晶的原位自下而上限制結晶策略具有很強的普適性，並已擴展到其他沸石材料的成功合成，包括ZSM-5、TS-1和SAPO-34。這種性能優異的新型沸石單晶可以應用於許多其它工業催化反應。

陳麗華研究員，吉林大學理學博士、比利時那慕爾大學理學博士，2013年受聘武漢理工大學材料複合新技術國家重點實驗室研究員，從事等級孔功能材料在能源環境催化領域的應用基礎研究。2017年榮獲中國化學會-分子篩專業委員會第一屆「中國分子篩新秀獎」，2018年獲湖北省傑出青年基金，2019年湖北省自然科學一等獎（第四完成人）。擔任中國工業催化聯盟青年工作委員會委員，湖北省化學化工學會催化專業委員會委員。研究成果在Chem. Soc. Rev., Angew. Chem. Int. Ed., Natl. Sci. Rev., ChemSusChem, J. Mater. Chem., Nanoscale等國際學術期刊上發表論文60餘篇，高被引論文2篇，h-index為23，他引次數2572次，授權發明專利25項。

來源：武漢理工大學

論文連結：

https://doi.org/10.1002/anie.202007069