Nature|链间膨胀：超大孔沸石

一、【科学背景】

沸石是工业上最成功的催化剂之一，特别是在石油化工加工中。大孔径沸石能够处理大分子材料，具有重要应用前景。但是获取稳定性高、可控制备的超大空沸石是个巨大挑战。

二、【科学贡献】

南京大学黎建、华东师范大学吴鹏、吉林大学于吉红、西班牙马德里材料研究所的Miguel A. Camblor等研究者在本文中报道了一种策略，该策略通过用插入硅烷化剂分离和连接一维硅酸盐链，使其膨胀产生热稳定性和水热稳定性，获得了特定结晶方向的超大孔沸石材料。该团队所制备的间链扩展沸石含有悬空的Si–CH₃基团，这些基团通过煅烧相互连接，从而形成真正的、完全连接的（除了可能的缺陷）三维沸石骨架，密度非常低，并且具有以前在任何类型的沸石中都没有的三重四环单元。

图1 ZEO-4A、ZEO-4B和ZEO-5的制备和结构

图2 ZEO-4和ZEO-5的表征

图3σ-膨胀产生超大孔隙

三、【创新点】

研究者通过链间扩展反应得到新的沸石结构：在一维硅酸盐链间插入硅原子，使其膨胀产生热稳定性和水热稳定性，获得稳定结晶的特大孔沸石。

四、【科学启迪】

本文报道的硅酸盐膨胀-冷凝方法可能适用于进一步形成超大孔沸石。钛（Ti）可以被引入这种沸石中，从而产生在涉及大分子的液相烯烃氧化中具有活性的催化剂，这在使用氢过氧化枯烯作为氧化剂的工业相关清洁生产环氧丙烷方面显示出前景。

原文详情：https://doi.org/10.1038/s41586-024-07194-6