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| 上海交大在有序介孔沸石的合成與機理研究中獲重要進展 |
| 來源：中國粉體技術網 更新時間：2014-07-01 10:07:14 瀏覽次數： |
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6月24日，上海交通大學化學化工學院、金屬基復合材料國家重點實驗室在合成有序介孔沸石材料方面取得突破性成果。車順愛教授課題組與瑞典斯德哥爾摩大學Osamu Terasaki教授課題組和化學化工學院孫淮教授課題組合作，博士生許冬冬等三名學子為共同第一作者，在《Nature Communications》發表了題為“π-π Interaction of Aromatic Groups in Amphiphilic Molecules Directing for Single Crystalline Mesostructured Zeolite Nanosheets”的論文。
沸石分子篩材料因其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，已在工業催化等領域得到了廣泛的應用，例如在甲醇轉化汽油的工業工藝中，就是以分子篩ZSM-5為催化劑，這類催化劑幫助人類更合理且高效地利用能源。在常規分子篩材料中，狹小且均一的微孔孔道結構（小于2 nm）在擇形催化和吸附等方面表現卓越，但是在針對大分子的催化反應中卻一籌莫展，會帶來嚴重的物質傳輸和擴散限制。因而，制備具有介孔結構（孔徑大于2 nm）的沸石材料才是解決這一難題的有效途徑，就如同捕魚用的漁網一樣，倘若網眼直徑變大，那么體積大一點的魚就會被漏掉。
借助于超分子自組裝來水熱合成有序的介孔沸石材料被認為是最為有效的方法，但這一課題相對較難，取得的進展甚微。經過大量的前期工作，車順愛教授課題組成功地設計了一系列新型的有機兩親性分子，以他們作為模板，在水熱條件合成了多種具有有序介孔結構的MFI型沸石材料。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，進一步來穩定膠束和沸石骨架結構。所制備的介孔沸石材料具有很好的多級孔特征，利于大分子自由進出沸石內部參與相關的催化反應，有效地解決了物質在孔道內的傳輸和擴散限制。
其中所引入的合成策略以及相關的結構導向機理研究，無論從理論還是實際應用方面都有著重要的意義，大大擴展了介孔沸石的制備途徑，也為今后介孔沸石材料的合成提供了建設性的指導，更有助于加深人們對于有機客體分子如何導向形成無機骨架結構的認識。
該研究得到了國家重點基礎研究項目(2013CB934101)和贏創工業集團等的資助。
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