【儀器儀表網(wǎng) 專題推薦】中科院大連化物所葉茂、劉中民團(tuán)隊(duì)聯(lián)合福州大學(xué)鮑曉軍、朱海波團(tuán)隊(duì),在分子篩納米孔道傳遞領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。針對(duì)傳統(tǒng)理論方法難以反映催化劑載體尺寸效應(yīng)的局限,該團(tuán)隊(duì)基于長(zhǎng)期發(fā)展的納米孔道“傳遞-反應(yīng)”耦合模型,創(chuàng)新性地建立了分子篩尺度下金屬團(tuán)簇限域遷移-團(tuán)聚理論模型。
該模型結(jié)合di一性原理模擬與傳遞-反應(yīng)框架,shou次定量描述了分子篩微區(qū)孔道內(nèi)金屬團(tuán)簇遷移與團(tuán)聚的動(dòng)態(tài)歷程及其受載體尺寸的影響機(jī)制。合作團(tuán)隊(duì)通過多種原位高分辨表征技術(shù)驗(yàn)證了模型可靠性,發(fā)現(xiàn)分子篩載體尺寸(特別是b軸長(zhǎng)度)是調(diào)控金屬團(tuán)簇“外表面團(tuán)聚”(形成低活性顆粒)與“孔道內(nèi)聚集”(形成高活性亞納米團(tuán)簇)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的關(guān)鍵。當(dāng)Silicate-1分子篩b軸長(zhǎng)度大于2 μm時(shí),遷移路徑延長(zhǎng)迫使Pt物種在孔道內(nèi)定向聚集形成亞納米團(tuán)簇并被“鎖定”,有效避免了團(tuán)聚失活。
基于此發(fā)現(xiàn)的“擴(kuò)散-聚集-自鎖”機(jī)制,團(tuán)隊(duì)成功創(chuàng)制出具有超高穩(wěn)定性的丙烷脫氫Pt-Sn@MFI催化劑。該工作為通過精準(zhǔn)調(diào)控分子篩載體性質(zhì)優(yōu)化金屬催化劑性能提供了重要理論基礎(chǔ)。