絲光沸石分子篩催化二甲醚羰基化分子機制獲揭示

近日，中國科學院大連化學物理研究所副研究員展恩勝、研究員申文杰等與中科院精密測量科學與技術創新研究院研究員徐君、研究員鄧風等合作，在絲光沸石（MOR）催化二甲醚羰基化反應的活性位點鑒別和調控方面取得新進展。相關成果發表在Chem上。

MOR是二甲醚羰基化反應的重要催化劑，其活性與8-MR孔道的總酸量相關。盡管理論計算表明，T3-O9是唯一活性位點，但實驗上鑒別和定量描述不同T位點酸性特征和催化機制仍面臨挑戰。

該工作中，科研人員首先通過分步晶化法合成了片狀結構MOR，該MOR表現出優異的催化活性，醋酸甲酯收率達到0.72gMA·gcat.-1·h-1（473K、2MPa）。隨后，科研人員利用二維固體核磁技術和DFT計算確定了骨架鋁原子在T1至T4分布，發現該片狀結構絲光沸石8-MR孔道的鋁原子富集在T3位，動力學研究發現該酸性位的反應速率高達7.2molMA·molT3-Al-1·h-1（473K、1MPa）。隨后，科研人員調變不同MOR樣品的T1至T4位分布，發現位于8-MR窗口的T4酸性位也具有催化作用，但其活性只有T3位的1/4，從實驗上證明T3位在催化二甲醚羰基化反應中的主導作用。

該工作從原子尺度定量描述了絲光沸石分子篩8-MR孔道T位的催化反應化學，也深化了對沸石分子篩催化劑活性位結構的認知。