超大孔分子筛,十年再回顾（英文）

沸石分子筛是一类重要的具有明确孔道结构以及催化位点的结晶孔材料.但是由于其微孔开口的本质限制了其在大分子吸附与转化方面的应用. 10年前,西班牙ITQ研究所的Corma教授、吉林大学于吉红教授以及本文通讯作者发表了一篇关于超大孔分子筛的历史回顾文章.该文从超大孔分子筛的合成、结构、假想结构以及催化性能等方面进行了综述.这一类材料填补了传统沸石分子筛和有序介孔材料之间的孔径缺口.在最近10年中,多种新型超大孔分子筛以及新颖的合成方法陆续被报道.本文对该方向近10年中的研究进行了综合评述.     

二维分子筛的制备及其催化应用研究进展

沸石分子筛是一种具有独特孔道结构的硅铝酸盐晶体,因其具有较大的比表面积、优异的孔道择形性、良好的热稳定性以及适宜的酸性质等特点,被广泛应用于催化、吸附、分离等领域。与常规三维沸石分子筛相比,二维分子筛由于其独特的形貌结构带来的可调变的多级孔结构、适宜的表面酸性以及良好的扩散传质性能等优点,已在吸附和催化领域显示出巨大的应用潜力。本文系统总结了二维MFI、SAPO-34、MCM-n、Y型分子筛等的合成以及此类分子筛催化应用研究方面的最新进展。最后,对二维沸石分子筛材料的新合成方法及新应用领域进行了展望。     

介孔分子筛的酸性和水热稳定性

介孔分子筛材料在催化、吸附与分离以及化学组装制备先进材料和分子器件等方面具有潜在的应用价值.但是,由于介孔分子筛材料较低的水热稳定性和较弱的酸性,极大地影响了其在催化研究中的广泛应用.本文系统地综述了最近几年在提高介孔分子筛酸性和水热稳定性的研究工作.其中包括:(1)将超酸组份负载于介孔分子筛的孔道中以达到提高介孔分子筛材料的酸强度的目的;(2)通过在合成介孔分子筛的过程中加入无机盐和有机胺等助剂或采用合适的后处理方法以提高介孔分子筛的水热稳定性;(3)通过新型模板剂来合成具有较高水热稳定性的介孔分子筛材料;(4)利用具有沸石分子筛基本结构单元的沸石分子筛导向剂与表面活性剂自组装来合成具有强酸中心和高温水热稳定的介孔分子筛材料.     

由沸石纳米粒子自组装制备具有高催化活性中心和水热稳定的新型介孔分子筛材料

 人们合成了一系列介孔分子筛材料，并发现它们在催化、吸附与分离以及化学组装制备先进材料和分子器件等方面具有很大的潜在应用价值．但是，介孔分子筛材料相对于微孔沸石分子筛存在着两个致命弱点：较低的水热稳定性和较不活泼的催化活性中心．这两个弱点大大地影响了介孔分子筛在催化反应中的广泛应用．本文系统地综述了最近几年利用沸石纳米粒子自组装制备具有高催化活性中心和水热稳定的介孔分子筛材料的研究进展．这包括利用硅铝沸石纳米粒子自组装制备具有强酸性和水热稳定的新型介孔硅铝分子筛材料，利用钛硅沸石纳米粒子自组装制备具有高催化氧化活性中心和水热稳定的新型钛硅介孔分子筛材料，以及利用含有不同杂原子的沸石纳米粒子自组装制备一系列水热稳定的新型介孔分子筛催化材料．     

分子筛限域金属纳米粒子及其氧化还原反应应用的研究进展

沸石分子筛是一类孔隙均匀、结晶度高、结构多样、比表面积大的材料,在催化、分离、吸附等方面得到了广泛的应用。沸石分子筛已被证明是金属纳米粒子(MNPs)的理想载体。金属纳米粒子@沸石分子筛催化剂不仅表现出优异的催化活性,而且具有较高的稳定性和择形催化性。此外,限域的金属纳米粒子与具有活性位点的纳米孔骨架的协同作用可以进一步提高复合催化剂的催化活性。金属纳米粒子@沸石分子筛催化剂由于具有较高的活性、择形性和热稳定性等优点,在工业相关应用中引起了人们的极大关注。本文综述了金属纳米粒子@沸石分子筛催化剂的研究进展,重点介绍了多种合成方法以及其在氢化和氧化反应中的应用进展。指出了金属纳米粒子@沸石分子筛催化剂领域存在的问题和挑战并对其未来发展进行展望。     

核壳型沸石分子筛的合成、表征与应用

概述了核壳型沸石分子筛的合成、表征和催化应用等方面的最新研究成果,总结了其结构特点与分类、制备方法和合成过程关键影响因素,并展望了核壳型沸石分子筛研究的发展方向和其在催化、吸附和分离方面的应用前景.根据其合成方法和两相结构类型的异同,核壳型沸石分子筛可分为三类:同晶型核壳沸石分子筛、外延共生型核壳沸石分子筛和复合型核壳沸石分子筛.     

等级孔分子筛的可控合成、扩散研究及催化应用

等级孔分子筛是一类具有两种或多种以特定形式排布的孔结构的分子筛材料. 多层等级的孔结构使得分子筛孔道内的分子扩散得到显著改善, 进而提升了其在吸附和非均相催化等领域的应用性能. 等级孔分子筛的制备策略通常有两种, 即“自上而下”后处理法(如对母样分子筛进行脱铝、 脱硅产生介孔)和“自下而上”合成法(如软模板、 硬模板法). 本文主要对近20年来等级孔分子筛的合成方法进行了梳理, 并着重介绍了具有较高应用潜力的“自上而下”制备法. 鉴于合成等级孔分子筛的主要目的是提高分子的晶内扩散, 对近年来客体分子在等级孔分子筛内扩散的实验研究也进行了简要综述. 此外, 本文还综合评述了等级孔分子筛与传统分子筛在催化应用中的对比, 以展示前者在提升催化性能方面(如活性、 选择性等)的独特优势.     

等级孔分子筛的可控合成、扩散研究及催化应用（英文）

等级孔分子筛是一类具有两种或多种以特定形式排布的孔结构的分子筛材料.多层等级的孔结构使得分子筛孔道内的分子扩散得到显著改善,进而提升了其在吸附和非均相催化等领域的应用性能.等级孔分子筛的制备策略通常有两种,即"自上而下"后处理法(如对母样分子筛进行脱铝、脱硅产生介孔)和"自下而上"合成法(如软模板、硬模板法).本文主要对近20年来等级孔分子筛的合成方法进行了梳理,并着重介绍了具有较高应用潜力的"自上而下"制备法.鉴于合成等级孔分子筛的主要目的是提高分子的晶内扩散,对近年来客体分子在等级孔分子筛内扩散的实验研究也进行了简要综述.此外,本文还综合评述了等级孔分子筛与传统分子筛在催化应用中的对比,以展示前者在提升催化性能方面(如活性、选择性等)的独特优势.     

沸石分子筛催化剂的“限域”效应

沸石分子筛催化剂因其独特的酸性、规则的孔道结构和良好的水热及化学稳定性被广泛应用于石油化工、煤化工和精细化工等重要领域.沸石分子筛活性位点的数目和分布,以及孔结构效应是沸石分子筛催化科学研究中最根本的问题,直接影响催化反应历程和反应结果.几十年来,沸石分子筛催化研究多集中在对活性位点的基本认识和合成设计,而忽视了活性位...     

沸石分子筛的绿色合成路线

沸石分子筛因具有独特的孔道结构、较强的酸性和高的水热稳定性,在吸附分离、催化和离子交换等领域得到了广泛的应用.沸石分子筛的合成方法大多采用水热法,需要使用大量含硅铝的化工产品和有机模板剂,导致沸石分子筛的合成成本较高、效率较低,且环境污染较为严重,因此沸石分子筛高效绿色合成路线的研究具有重大意义.本文主要从沸石分子筛的合成原料绿色化、合成条件绿色化以及合成方法绿色化等三个方面综述了国内外沸石分子筛绿色合成路线的研究新进展,并提出现有沸石分子筛绿色合成路线存在的问题以及将来的发展方向.     

分子筛材料的酸性和择形选择性的固体核磁共振研究

分子筛材料具有酸性可调节和择形选择性的优势, 因而在多相催化反应中表现出优异的性能. 本文综述了利用固体核磁共振(ssNMR)光谱对分子筛的酸性和择形选择性进行研究的最新进展. 通过采用或不采用探针分子的ssNMR技术, 探测了分子筛中酸性位的数量、 酸强、 酸类型及酸位之间的协同作用. 此外, 通过直接观察多相催化反应中关键中间体的存在, ssNMR光谱提供了分子筛择形选择性的证据. 酸性和择形选择性的协同作用有助于更好地设计分子筛材料, 以实现更好的多相催化.     

X射线晶体学和电子晶体学在分子筛结构表征中的应用

分子筛是一类具有规则孔道或笼结构的晶态微孔材料, 在吸附、 分离和催化中都表现出了优异的性能. 为了探索其结构与性质的关系, 在原子尺度上研究分子筛的微观结构是十分必要的. 本综述介绍了一系列与X射线晶体学和电子晶体学相关的表征技术（倒易空间和正空间）在分子筛结构表征中的应用. 随后, 基于分子筛的结构表征方法和化学组成, 对2007年之后发现的85种新分子筛进行了系统总结, 对其中9种具有独特合成方法或结构特征的分子筛进行了详细介绍.     

分子筛骨架结构和酸性对其甲醇制烯烃(MTO)催化性能影响研究进展

甲醇制烯烃(MTO)作为一条由煤、天然气及生物质等含碳资源制备重要化学品的非石油路线,近年来备受人们关注。分子筛作为MTO的催化剂,其催化性能和MTO反应行为与其骨架结构和酸性特征密切相关,而认识这些关系对研发新型高效MTO催化剂和改进反应工艺具有重要意义。为此,研究简述了近年来有关甲醇转化制烯烃过程中分子筛催化活性及反应机理的理论和实验研究进展。重点讨论了不同分子筛在MTO过程中烃池物种、反应路线以及催化动力学方面的差异,分析了分子筛催化剂的骨架结构及酸性对其MTO催化性能的影响。     

Recent advance in synthesis and application of heteroatom zeolites

Incorporation of heteroatoms into the framewo rk of zeolites has become a significant strategy to improve their performance in catalysis and adsorption,because the obtained heteroatom zeolites exhibit quite different properties from the conventional aluminosilicate zeolites in aspects of surface acidity,pore structures,particle size and so on.In this review,the progress on the heteroatom zeolites including their synthesis and application is highlighted.First,the recent advance on the design and synthesis of different heteroatom zeolites is summarized.Special emphasis is placed on the introduction and comparison of three typical methods,including the direct synthesis,post synthesis and improved direct synthesis,for the traditional heteroatom zeolites(such as TS-1,Sn-MFI,Sn-β) and newly-reported heteroatom zeolites(such as W-MFI,Mo-MFI).According to their intrinsic characteristics,the application of heteroatom zeolites in diverse fields,such as production of fine chemicals,air pollution control and biomass conversion is then discussed.Finally,the challenges and perspective on the future development of heteroatom zeolites in low-cost preparation and practical application are proposed.     

微孔-微孔复合分子筛的结构特征及应用

微孔-微孔复合分子筛是指两种(或多种)微孔分子筛的复合晶体,不仅具备单一分子筛的特性,而且由于复合过程中产生的结构畸变使其具有独特的孔道结构和酸性质,进而体现出优异的催化反应特性,成为当今分子筛领域的研究热点。微孔-微孔复合分子筛可分为共晶分子筛和共生分子筛两种,前者通过两种分子筛晶体的无限成分单元重排,有利于构成新的完整的晶体结构,后者则是两种分子筛共生长过程中得到的两相交错生长的复合体,产生微结构畸变和界面效应。本文对微孔-微孔复合分子筛进行归纳和分类,并系统介绍了微孔-微孔复合分子筛的研究进展,着重阐述了共晶分子筛和共生分子筛的合成与微结构特点以及在催化反应领域中的应用。     

沸石与蛋白质的相互作用及生物医用功能

沸石由于其低毒性和良好的生物相容性, 被认为是可用于医疗的新型生物材料. 本文综述了沸石与蛋白质的相互作用, 沸石以其离子交换、 表面性质以及可控孔道结构与蛋白质发生特异性结合或反应, 从而影响蛋白质的性能和行为; 重点讨论了其在生物医用领域的应用, 主要包括抗微生物材料和紧急止血材料两大应用; 分析了其在医学领域的独特优势, 特别是在止血应用领域; 最后对该领域面临的挑战和发展前景进行了总结与展望.     

Hierarchical zeolites: enhanced utilisation of microporous crystals in catalysis by advances in materials design

The introduction of synthetic zeolites has led to a paradigm shift in catalysis, separations, and adsorption processes, due to their unique properties such as crystallinity, high-surface area, acidity, ion-exchange capacity, and shape-selective character. However, the sole presence of micropores in these materials often imposes intracrystalline diffusion limitations, rendering low utilisation of the zeolite active volume in catalysed reactions. This critical review examines recent advances in the rapidly evolving area of zeolites with improved accessibility and molecular transport. Strategies to enhance catalyst effectiveness essentially comprise the synthesis of zeolites with wide pores and/or with short diffusion length. Available approaches are reviewed according to the principle, versatility, effectiveness, and degree of reality for practical implementation, establishing a firm link between the properties of the resulting materials and the catalytic function. We particularly dwell on the exciting field of hierarchical zeolites, which couple in a single material the catalytic power of micropores and the facilitated access and improved transport consequence of a complementary mesopore network. The carbon templating and desilication routes as examples of bottom-up and top-down methods, respectively, are reviewed in more detail to illustrate the benefits of hierarchical zeolites. Despite encircling the zeolite field, this review stimulates intuition into the design of related porous solids (116 references).     

Electroanalytical Applications of Microporous Zeolites and Mesoporous (Organo)Silicas: Recent Trends

Microporous zeolites and ordered mesoporous (organo)silicas have been widely used as electrode modifiers because of their attractive properties (ion exchange and size selectivity of zeolites, well ordered nanoreactors containing a high number of widely accessible active centers in mesoporous (organo)silicas). These properties have been intelligently combined to selected redox processes to improve the response of the resulting modified electrodes or to design novel electrochemical detection schemes. This up‐to‐date review provides the recent advances made in the electroanalytical applications of zeolite modified electrodes and discusses the interest of ordered mesoporous (organo)silica materials in electroanalysis.     

沸石吸附储氢研究进展

沸石类微孔材料作为储氢介质的研究已成为近年来储氢领域中备受关注的热点问题,但对于其储氢机理、储氢容量及其影响因素的文献报道不尽一致。本文从吸附实验测定和理论计算模拟方面综述了各种结构类型沸石的吸附储氢的研究结果。重点分析了沸石的结构类型、硅铝比、阳离子类型及吸附实验条件差异对储氢量的影响,并讨论了超临界吸附理论模型的发展状况,最后探讨了沸石作为储氢材料的可行性和发展方向。