Stable single-unit-cell nanosheets of zeolite MFI as active and long-lived catalysts

微型多孔材料 沸石 催化作用 化学工程 材料科学 双功能 扩散 硅酸铝 纳米技术 化学 介孔材料 有机化学 复合材料 热力学 物理 工程类
作者
Minkee Choi,Kyungsu Na,Jeongnam Kim,Yasuhiro Sakamoto,Osamu Terasaki,Ryong Ryoo
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:461 (7261): 246-249 被引量:2244
标识
DOI:10.1038/nature08288
摘要

Zeolites-microporous crystalline aluminosilicates-are widely used in petrochemistry and fine-chemical synthesis because strong acid sites within their uniform micropores enable size- and shape-selective catalysis. But the very presence of the micropores, with aperture diameters below 1 nm, often goes hand-in-hand with diffusion limitations that adversely affect catalytic activity. The problem can be overcome by reducing the thickness of the zeolite crystals, which reduces diffusion path lengths and thus improves molecular diffusion. This has been realized by synthesizing zeolite nanocrystals, by exfoliating layered zeolites, and by introducing mesopores in the microporous material through templating strategies or demetallation processes. But except for the exfoliation, none of these strategies has produced 'ultrathin' zeolites with thicknesses below 5 nm. Here we show that appropriately designed bifunctional surfactants can direct the formation of zeolite structures on the mesoporous and microporous length scales simultaneously and thus yield MFI (ZSM-5, one of the most important catalysts in the petrochemical industry) zeolite nanosheets that are only 2 nm thick, which corresponds to the b-axis dimension of a single MFI unit cell. The large number of acid sites on the external surface of these zeolites renders them highly active for the catalytic conversion of large organic molecules, and the reduced crystal thickness facilitates diffusion and thereby dramatically suppresses catalyst deactivation through coke deposition during methanol-to-gasoline conversion. We expect that our synthesis approach could be applied to other zeolites to improve their performance in a range of important catalytic applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小葱麦桃发布了新的文献求助10
1秒前
淡然安雁完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
orixero的应助被yy采纳,获得10
2秒前
lyp发布了新的文献求助10
2秒前
宋佳完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
聪明山兰完成签到,获得积分10
3秒前
拼搏太英发布了新的文献求助10
3秒前
慈祥的土豆完成签到,获得积分10
3秒前
好想走到伯纳乌完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
tay给tay的求助进行了留言
5秒前
霸气的芷珊完成签到,获得积分10
5秒前
达达发布了新的文献求助10
6秒前
cumtzb发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
小蓝发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
小葱麦桃完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
9秒前
CML完成签到,获得积分10
10秒前
汉堡包的应助被初遇之时最暖采纳,获得10
10秒前
包子完成签到,获得积分10
10秒前
谢大喵发布了新的文献求助10
12秒前
Prunier发布了新的文献求助10
12秒前
故城完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
九日发布了新的文献求助10
13秒前
Linda完成签到,获得积分10
13秒前
Orange的应助被yy采纳,获得10
14秒前
度yu完成签到,获得积分10
15秒前
TYM发布了新的文献求助10
15秒前
顾矜的应助被yjt采纳,获得10
15秒前
16秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea De Guyane 2000
Narrative Disclosure and Earnings Performance: Evidence from R&D Disclosures 1050
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Positive Psychology 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8005616
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9456622
关于积分的说明 21162263
捐赠科研通 7578351
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3382115
关于科研通互助平台的介绍 2514918
邀请新用户注册赠送积分活动 2417085