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本网讯(草原云内蒙古新闻网记者 郝少英)7月1日,记者从内蒙古自治区科技厅了解到,鄂尔多斯实验室现在在多相催化范畴取得重要打破。研讨团队在原子尺度上辨认并量化了铂(Pt)物种在沸石中构成的三维微环境,提出“分子井”机制,阐明晰其经过空间位阻精准调控分子吸附构型,从而完成高选择性加氢的内涵规则。
据了解,沸石分子筛限域金属催化剂是新一代多相催化资料,在加氢等重要化工反响中展现出优异功能。但是,金属-分子筛复合催化剂的空间结构对反响选择性的影响机制尚不清晰,限制了高功能催化剂的理性规划。针对这一科学难题,研讨团队将铂物种以亚纳米团簇和纳米颗粒两种方式封装于Silicalite-1沸石内部,发现在具有挑战性的不饱和醛加氢反响中,两种催化剂的选择性存在十分显着差异:亚纳米团簇催化剂的方针产品选择性缺乏5%,而纳米颗粒催化剂的选择性高达80%以上。
研讨进一步证明,这一功能差异源于催化剂内部部分三维微环境的明显不同。较大的铂纳米颗粒与沸石骨架构成了相似“分子井”的受限空间,反响物分子只可以经过狭隘的“井口”挨近活性位点。因为空间位阻效应,特定化学键的吸附遭到明显按捺,方针化学键的吸附成为主导途径,以此来完成了方针产品的高选择性。该研讨效果不只提醒了金属-分子筛催化剂中三维空间结构与催化功能的定量相关,也为新式高选择性催化剂的理性规划供给了要害理论依据。
该研讨取得国家天然科学基金、鄂尔多斯实验室项目支撑,相关效果已发表于世界尖端学术期刊《天然通讯》。
