科學家合成多種有序介孔沸石材料

2020-12-01 人民網

原標題:科學家合成多種有序介孔沸石材料

  6月30日,記者從上海交通大學獲悉,該校金屬基複合材料國家重點實驗室車順愛課題組與瑞典科學家合作,在合成有序介孔沸石材料方面取得突破性成果。相關成果發表於《自然—通訊》雜誌。

  沸石分子篩材料具備有序的微孔結構、大的比表面積、較高的水熱和熱穩定性、豐富的骨架酸中心等優異性能,因此在工業催化等領域得到廣泛應用。在常規分子篩材料中,狹小且均一的微孔孔道結構(小於2納米)在擇形催化和吸附等方面表現卓越,但在針對大分子的催化反應中卻一籌莫展。製備具有介孔結構(孔徑大於2納米)的沸石材料,成為解決這一難題的有效途徑。

  藉助超分子自組裝水熱合成有序的介孔沸石材料被認為是最有效的方法,但迄今取得的進展甚微。為此,車順愛課題組設計了一系列新型有機兩親性分子,並以它們為模板,在水熱條件下合成了多種具有有序介孔結構的MFI型沸石材料。

  據了解,該研究的核心是在常規的表面活性劑疏水鏈端引入芳香基團,通過分子間的π-π堆積增強疏水作用力,進一步穩定膠束和沸石骨架結構。所製備的介孔沸石材料具有很好的多級孔特徵,利於大分子自由進出沸石內部參與相關催化反應,有效解決了物質在孔道內的傳輸和擴散限制。

  專家表示,該研究引入的合成策略及相關的結構導向機理研究,大大擴展了介孔沸石的製備途徑,為今後介孔沸石材料的合成提供了建設性的指導,更有助於加深對有機客體分子如何導向形成無機骨架結構的認識。(記者黃辛)

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