中科院青岛能源所成功合成新型介孔沸石分子筛，有望用于重油裂解化工生产

12 月 31 日消息，据“中国科学院青岛能源所”官方微信公众号文章，中国科学院青岛生物能源与过程研究所近日成功合成了目前已知首例通过全合成方法制备的结构稳定的本征介孔硅铝酸盐沸石分子筛ZMQ-1，相关成果已在线发表于国际顶级期刊 Nature。

沸石分子筛是一种微孔结晶材料，在化工、能源、环保等多个领域应用广泛。传统沸石分子筛微孔的尺寸小于 2nm，这一方面是其实现客体分子择型催化和吸附分离的关键特性，同时又在另一方面限制了其在处理更大尺寸大分子过程中的应用。

具备尺寸均一的介孔（IT之家注：尺寸 2~50nm）或大孔（尺寸大于 50nm）、同时又在结构稳定性等方面出色的沸石分子筛是大分子工业生产中的理想用品，也是该领域科学家们梦寐以求的“圣杯”。以往的合成成果均未能在多个维度上都达到令人满意的水平。

青岛能源所 Valentin Valtchev 研究员和卢鹏副研究员带领的研究团队近日成功实现了 ZMQ-1 沸石分子筛的合成。该型分子筛具有高的热稳定性和水热稳定性，且分子筛骨架硅铝比可调，有望用于化学工业领域的大分子处理、扩散限制过程。

在 ZMQ-1 合成的过程中，研究团队采用一种双季磷阳离子作为有机结构导向剂和模版剂，利用结构导向和空间填充双重作用，首次实现了本征介孔与微孔在原子层面的完美连接。

该分子筛拥有由 28×10×10 元环构成的三维孔道系统，其中 28 元环的尺寸达到了 22.32 × 11.84 Å，这一尺寸已迈入介孔范畴。

▲ D 图内圈即 28 元环 图源中国科学院青岛能源所，下同

ZMQ-1 分子筛具有丰富的中强 B 酸位点。在重油催化裂化反应中，与商业化沸石分子筛催化剂相比，含磷 ZMQ-1 沸石分子筛表现出对轻质燃料（汽油 Gasoline 和柴油 Diesel）较高的产物选择性，并且产生的焦炭（Coke）、液化石油气（LPG）和干气（Dry Gas）等产物也较少。