南京大学马年首篇顶刊!NJU 120家族加入新成员
南京大学马年首篇顶刊!NJU120家族加入新成员
稳定的超大孔沸石分子筛在大分子催化和分离领域具有重要应用价值,但目前大多数材料仍局限于微孔尺度,从而限制了其在大分子底物中的应用。南京大学化学学院黎建特聘研究员团队通过构筑大体积的双季磷盐结构导向剂,成功创制本征全结晶介孔孔道的36元环硅铝/硅钛沸石分子筛NJU120-6。(Science发刊!他们用NJU命名突破性成果)
相关成果以“A 36-ring zeolite with intrinsic cylindrical mesopores”为题,于2026年2月20日在线发表于《科学》期刊,标志着稳定全结晶介孔沸石分子筛的设计与构筑迈入新阶段,为重质油高效转化和大分子精细化学品催化转化提供了全新材料平台。
研究背景
沸石分子筛因其规则微孔结构和优异的热稳定性,在石油炼制和精细化工中发挥着不可替代的作用。然而,传统工业沸石分子筛多为12元环微孔结构,孔径通常小于0.75纳米,在处理多环芳烃、树脂及沥青质等大分子时面临严重扩散限制。尽管近年来已报道若干16元环、20元环甚至22元环的超大孔沸石分子筛,但仍处于微孔范围。另一方面,早期发展的MCM-41等介孔分子筛虽具大孔径,却因无定形骨架而热稳定性不足。如何在保持沸石晶态骨架稳定性的同时,实现规则、有序的本征介孔结构材料的构筑,长期以来被视为材料化学与催化领域的重要挑战。
研究成果概览
近日,南京大学黎建研究员团队在前期开发的双金刚烷基磷结构导向剂的基础上(Li, J*, et al., Science, 2025, 388, 1417-1421),发展了双季磷盐结构导向剂,成功创制了目前已知孔口直径最大的36元环全结晶的介孔沸石分子筛NJU120-6,其自由孔径达25.71 ? × 19.12 ?,成功将晶态沸石分子筛由传统微孔推向了介孔范畴。NJU120-6具有高度开放的三维骨架,其骨架密度仅为9.39 Si/nm3,为已知四配位氧化物框架中最低的骨架密度,孔体积高达0.66 cm3/g,材料密度甚至低于水,在1173 K高温下保持结构稳定。利用团队自主搭建的微晶电子衍射(MicroED)平台(Sci. China Chem., 2024, 67, 4158–4166)对纳米级晶体实现原子分辨结构测定,成功解析了原子分辨结构。