寻宝FAU Land:多层结构分子筛设计

分子筛在化工工业生产的各个领域有非常重要的作用,科研人员一直致力于合成具有多层次结构的新型分子筛,以提高产品的催化效能。自上而下的合成方法具有高效、低成本和易于规模化的优点。

我们最新一期Advanced Functional Materials的封面介绍了Javier Perez-Ramirez和同事们的寻宝之旅。他们利用后合成的策略找到了分子筛宝藏:具有多层次结构的Y和USY分子筛。这种多层次机构分子筛的催化能力要优于原始的Y或者USY分子筛。

作者们从一种商业产品Y分子筛-寻宝图中的Faujasite Quarry开始了旅程。在Decision Tower有两条通往宝藏的路,沿着第一条路,富铝的原始Y分子筛穿过Richdom of Alumium。碱处理产生了可以被清水洗去的富铝残留,所谓的Realumination Relics。最终的结果是到达了第一处宝藏,富铝的具有中孔结构的Y分子筛。

另一条路则是穿过Silicon Valley。分子筛经过传统的蒸汽处理和酸洗,降低了其中的铝含量。得到的分子筛在水热上是温度的,但结构上却不稳定,它在封面上被称作Desruction Desert。但是只有为穿过这片沙漠,才能够到达宝藏。通过利用Oasis of Tss(三烷基铝的处理),他们保持了分子筛的性能,并引入了中孔结构,顺利到达了第二处宝藏:低铝的中孔USY分子筛。

该研究成果展示了我们可以通过后合成处理的优化来获得多层次结构的分子筛,这包括选择合适的处理方法以及处理次序。尤其是这个新颖的封面设计非常好地展示了作者们的研究思路。

D. Verboekend et al., Adv. Func. Mater. 2012, DOI: 10.1002/adfm.201102411

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