本团队成功合成晶内介孔ZSM-5分子筛

分子筛中的三类介孔

      传统 ZSM-5 分子筛具有规则的微孔结构，赋予其优异的分子筛分和择形催化能力，但较小的孔道也会限制大分子在晶体内部的扩散。为改善这一问题，可在分子筛中引入介孔，形成微孔–介孔多级孔结构。根据介孔的位置，可将其分为晶内介孔、表面介孔和晶间介孔：晶内介孔位于单个分子筛晶体内部；表面介孔主要位于晶体表面或近表层；晶间介孔则存在于不同晶体或晶粒之间。

为什么晶内介孔更难构建？

      表面介孔只需要在晶体表面或近表层形成孔洞即可；晶间介孔则可以随着晶粒尺寸减小和晶粒堆积自然产生。而晶内介孔需要在不破坏 ZSM-5 原有晶体骨架和微孔结构的前提下，将介孔引入晶体内部，因此对结构调控要求更高。本团队成功合成了高结晶度(相对结晶度大于97%）、粒径均一(200-300nm)、晶内介孔（10-30nm)的ZSM-5分子筛。

晶内介孔有什么优势？

      晶内介孔最大的优势，是能够直接改善晶体内部的传质。它相当于在 ZSM-5 晶体内部增加“高速通道”，缩短大分子进入活性位点以及产物扩散出去的距离，从而提高内部活性位点的利用率。对于石油炼制过程，晶内介孔还能够提供更大的内部空间，为积炭提供一定的容纳和缓冲空间，减少积炭对微孔通道和活性位点的直接堵塞，并有助于延缓催化剂失活。

      因此，晶内介孔 ZSM-5 可以概括为：微孔负责择形催化，介孔强化传质，并提供额外的容炭空间，实现“微孔择形、介孔传质、空间容炭”的协同。