中国科学院青岛能源所成功合成ZMQ-1沸石分子筛 发表在Nature期刊
时间：2025-01-02 22:50
小编：小世评选
近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所（青岛能源所）宣布，研究团队成功合成了新型沸石分子筛ZMQ-1，该成果已被国际顶尖科学期刊《Nature》在线刊登。这一重大发现为化工、能源和环保等领域提供了新的材料选择，预示着分子筛技术将迎来新的发展机遇。
沸石分子筛作为一种具有微孔特性的晶体材料，因其独特的选择性催化和吸附能力，已经被广泛应用于各类化学反应中。长久以来，科学家们一直在努力探索和合成尺寸均一、结构稳定性极高的分子筛。尤其是在大分子工业生产中，亟需能够同时实现介孔和大孔特性的沸石分子筛，以提高催化和分离效率。
在ZMQ-1的合成过程中，青岛能源所的研究团队由Valentin Valtchev研究员和卢鹏副研究员领导，采用了一种新颖的双季磷阳离子作为有机结构导向剂和模版剂。他们的创新方法通过结构导向和空间填充的双重作用，成功地实现了ZMQ-1的高效合成。该分子筛拥有独特的三维孔道系统，其孔道是由28个碳原子构成的环状结构，这一特征使其进入介孔的行列（孔径在2-50纳米之间），而这种特性正是高效催化和分离的关键所在。
ZMQ-1分子筛不仅在结构上达到了理想设计，同时也展现出强大的化学性能。研究表明，ZMQ-1分子筛中富含中强B酸位点。这一特性使得其在重油催化裂化反应中表现出优异的催化活性。与传统的商业化沸石催化剂相比，含磷的ZMQ-1沸石分子筛在催化反应过程中产生的焦炭、液化石油气（LPG）和干气（Dry Gas）等产物的数量显著减少。这一发现预示着ZMQ-1分子筛在提高化石燃料利用效率、减少副产物排放等方面将发挥重要作用。
此次研究的成功，不仅标志着ZMQ-1沸石分子筛的合成实现了一项重要的科学突破，同时为未来的相关研究和实际应用奠定了基础。青岛能源所的科研团队表示，未来他们将进一步探索ZMQ-1在其他化学反应中的应用潜力，并希望能将其技术推广到更广泛的工业生产中。
随着全球对清洁能源的重视和要求的提升，新型材料的研发如沸石分子筛显得尤为重要。它们将在未来的可持续发展、资源循环利用以及环保等领域承载着更加广阔的应用前景。研究团队的努力，为应对当前全球面临的能源危机和环境保护挑战提供了新的解决方案。
研究者们也意识到，ZMQ-1的合成只是分子筛研究的一个新起点，仍有许多未知领域需要探索。他们希望借助国际领先的研究，加强与全球科学界的合作，推动新材料的研发和应用，为人类的可持续发展贡献力量。
中国科学院青岛能源所的ZMQ-1沸石分子筛的合成成功，不仅是一个科研上的里程碑，也为未来相关领域的发展注入了新动能。期待这一新型材料能够在实际工业应用中，发挥更大的效益和作用。
