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该研究为高性能分子筛催化剂的设计提供了新的思路

研发家 | 2025-06-05

近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员焦峰、研究员潘秀莲、中国科学院教授包信和团队在合成气体直接转化研究方面取得了新的进展，揭示了分子筛酸位点普遍性调节合成气体转化特性的机制，为深入了解分子筛传质调节机制和设计高性能分子筛催化剂提供了新的思路。相关成果发表在德国应用化学中，被选为VIP文章。

由于其独特的孔结构和优异的择形催化性能，沸石分子筛广泛应用于能源化工领域。但这种固有的优势也导致扩散限制，使得客体分子难以有效触及内部活性位置，阻碍了催化效率的提高。虽然研究人员对分子筛的传质机制进行了大量的研究，但对分子筛的形状结构、传质效率和催化活性仍然缺乏定量的了解。

丝光沸石(MOR)分子筛具有独特的孔结构，其中8元环中的酸性位为合成气体转换的活性位点，12元环孔为分子传输通道。在这项工作中，研究团队深入分析了12元环孔长度不同的MOR在合成气体转换中的传质效应，并建立了活性位普遍性与催化特性之间的定量关系。通过分析有效扩散长度(2?)、研究小组确定了12MR孔道长度为60nm，在合成气转换反应中，Thiele模数与反应速率有效因素之间的关系，接近清除扩散限制的关键阀值。

基于此，研究小组改进了ZnAlOx-MOR双功能催化剂，完成了33%的一氧化碳转化率、优良的乙烯选择性69%。

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