网界科技
网络资讯 产业经济 科技人物 数据洞察 行业动态 智能出行 智能手机 数码极客 商业资讯

青岛能源所合成新型沸石分子筛,重油裂解化工生产迎新机遇

2024-12-31来源:ITBEAR编辑:瑞雪

中国科学院青岛生物能源与过程研究所近期在科学界掀起波澜,其研究成果在国际顶级期刊《Nature》上发表,宣告了首例全合成结构稳定的本征介孔硅铝酸盐沸石分子筛ZMQ-1的诞生。这一突破性进展由该所官方微信公众号率先披露。

沸石分子筛,作为一种在化工、能源、环保等多个领域扮演重要角色的微孔结晶材料,其微孔尺寸小于2纳米,这一特性使其在选择性催化和吸附分离方面表现出色。然而,这一尺寸限制也阻碍了其在处理更大尺寸分子方面的应用,成为科学界亟待解决的难题。

科学家们一直梦寐以求的理想沸石分子筛,应具备尺寸均一的介孔(2至50纳米)或大孔(大于50纳米),同时保持出色的结构稳定性。尽管过去的合成研究取得了一定的进展,但始终未能在所有关键维度上达到理想标准。

青岛能源所的研究团队,在Valentin Valtchev研究员和卢鹏副研究员的带领下,成功合成了ZMQ-1沸石分子筛,这一成果不仅填补了科学界的空白,更有望为化学工业领域的大分子处理带来革命性的变化。ZMQ-1具有卓越的热稳定性和水热稳定性,其分子筛骨架硅铝比可调,为扩散限制过程提供了新的解决方案。

在ZMQ-1的合成过程中,研究团队巧妙地采用了一种双季磷阳离子作为有机结构导向剂和模版剂。这种创新方法利用结构导向和空间填充的双重作用,首次实现了本征介孔与微孔在原子层面的完美融合。ZMQ-1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,正式迈入介孔范畴。

ZMQ-1分子筛不仅结构独特,还拥有丰富的中强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表现出更高的轻质燃料(汽油和柴油)产物选择性,同时减少了焦炭、液化石油气和干气等副产物的生成。这一特性使得ZMQ-1在化学工业领域具有广阔的应用前景。