据了解,沸石分子筛是一类具有规则纳米孔道的硅铝酸盐晶体,作为催化、吸附分离和离子交换材料已被广泛应用于石油炼制、石油化工、精细化工和日用化工等与能源和环境密切相关的领域。特别是由于其独特的择形催化性能,沸石分子筛已成为当前化学工业中重要的固体催化剂材料。目前,全世界每年需要数百万吨的沸石分子筛,产生的经济效益高达数百亿美元。

于吉红院士研究团队长期致力于无机多孔功能材料的合成与制备化学研究。据介绍,他们在最新研究中首次发现,羟基自由基存在于沸石分子筛的水热合成体系,由于其对分子筛形成过程中硅铝酸盐物种的解聚和围绕阳离子模板剂的再聚合具有优异的催化活性,因而可以显著加速沸石分子筛的成核。通过紫外照射或Fenton反应向沸石分子筛水热合成体系额外引入羟基自由基,能够显著加快沸石分子筛的晶化。

据介绍,这一发现是无机微孔晶体材料合成化学研究方面的重要突破。自由基加快合成,不仅使人们对沸石分子筛的生成机理有了新认识,而且为在工业上具有重要需求的沸石分子筛材料的高效、节能和绿色合成开辟了新的路径。

该项研究得到科技部973计划项目和国家自然科学基金项目的支持。