【仪器仪表网 专题推荐】中科院大连化物所叶茂、刘中民团队联合福州大学鲍晓军、朱海波团队,在分子筛纳米孔道传递领域取得重要进展。针对传统理论方法难以反映催化剂载体尺寸效应的局限,该团队基于长期发展的纳米孔道“传递-反应”耦合模型,创新性地建立了分子筛尺度下金属团簇限域迁移-团聚理论模型。
该模型结合di一性原理模拟与传递-反应框架,shou次定量描述了分子筛微区孔道内金属团簇迁移与团聚的动态历程及其受载体尺寸的影响机制。合作团队通过多种原位高分辨表征技术验证了模型可靠性,发现分子筛载体尺寸(特别是b轴长度)是调控金属团簇“外表面团聚”(形成低活性颗粒)与“孔道内聚集”(形成高活性亚纳米团簇)竞争机制的关键。当Silicate-1分子筛b轴长度大于2 μm时,迁移路径延长迫使Pt物种在孔道内定向聚集形成亚纳米团簇并被“锁定”,有效避免了团聚失活。
基于此发现的“扩散-聚集-自锁”机制,团队成功创制出具有超高稳定性的丙烷脱氢Pt-Sn@MFI催化剂。该工作为通过精准调控分子筛载体性质优化金属催化剂性能提供了重要理论基础。