多级孔沸石分子筛的制备及其催化应用研究进展

王日升，彭鹏，李婷婷，杜宁宁，王有和，阎子峰

（中国石油大学(华东)理学院重质油国家重点实验室，山东青岛266580）

根据尺寸的不同，IUPAC将孔道结构分成三种类型：微孔材料（直径小于2nm）、介孔材料（直径在2～50nm）和大孔材料（直径大于50nm）[1]。沸石分子筛[1]是一类具有规整微孔结构的晶体材料，属于典型的微孔材料。沸石分子筛因具有规则的孔道结构、强的酸性、高的水热稳定性以及较大的比表面积，是当前石油炼制、石油化工、煤化工以及精细化工等领域中极为重要的一类固体酸工业催化剂[2]。但是另一方面，对于某些大分子参与的催化反应，大分子的动力学直径远大于传统沸石分子筛的孔口直径，这使得反应物种很难进入分子筛孔道内部，导致催化效率显著降低，并可能引发沸石分子筛的结焦失活[3-4]。即使反应物分子动力学直径小到足以进入沸石的孔道内部，狭窄的微孔使反应物从外表面到沸石酸性活性位的扩散过程也会承受较大的扩散阻力，使反应物在活性位点附近的浓度远低于其在体相中的浓度，导致催化效率远不及理论预期[5]。

提高多孔材料的孔径，是解决上述问题的一条可行之路。相比于传统微孔沸石分子筛材料，介孔或者大孔的引入都能够大幅提高反应物种在材料孔结构内部的扩散速率与酸性活性位点的可及性。孔道尺度在2～50nm可调的有序介孔分子筛材料突破了微孔孔径的限制，具有更好的活性位点可及性，降低了反应物的扩散限制[6]。……