在石油炼制与精细化工领域,沸石分子筛凭借其规则微孔结构与出色热稳定性,一直是不可或缺的关键材料。然而,传统工业中常用的沸石分子筛多为12元环微孔结构,孔径通常小于0.75纳米。当面对多环芳烃、树脂以及沥青质等大分子物质时,这类分子筛会遭遇严重的扩散限制问题,极大影响了处理效率与效果。
尽管近年来科研界已成功开发出若干16元环、20元环甚至22元环的超大孔沸石分子筛,但它们依旧处于微孔范畴。早期出现的MCM - 41等介孔分子筛,虽然具备较大的孔径,可由于骨架为无定形结构,导致热稳定性严重不足。因此,化学与催化领域长期面临一个重大挑战:如何在维持沸石晶态骨架稳定性的同时,构建出规则、有序的本征介孔结构材料。
近日,科研领域传来重大突破。一支科研团队在前期双金刚烷基磷结构导向剂的研究基础上,进一步创新发展出双季磷盐结构导向剂。借助这一创新成果,成功创制出目前已知孔口直径最大的36元环全结晶介孔沸石分子筛,并将其命名为NJU120 - 6。这一成果成功打破了传统界限,将晶态沸石分子筛从微孔领域推向了介孔范畴。
NJU120 - 6拥有诸多令人瞩目的特性。其自由孔径达到25.71埃×19.12埃,具备高度开放的三维骨架结构,骨架密度仅为9.39 Si/nm³,孔体积高达0.66 cm³/g,材料密度甚至比水还要低。更为突出的是,它在1173K的高温环境下依然能够保持结构稳定,展现出卓越的热稳定性。
在化学组成方面,NJU120 - 6具有极大的灵活性。它能够在较宽的Si/Al范围内引入铝元素,进而形成Brønsted酸中心;同时,还能通过一锅法将钛元素掺入骨架,成功构筑出氧化催化活性位点。这一特性使得NJU120 - 6在重质油高效转化以及大分子精细化学品催化转化等方面,展现出巨大的应用潜力,为相关领域提供了全新的材料平台。
相关研究成果已在国际知名学术期刊《科学》上在线发表,引发了科研界的广泛关注与讨论。











