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近期，吉林大學化學學院無機合成與制備化學國家重點實驗室于吉紅院士團隊在Nat. Rev. Mater.上發(fā)表題為“Emerging applications of zeolites in catalysis, separation and host–guest assembly”的綜述論文。該綜述聚焦催化、分離、主客體組裝等領(lǐng)域，詳細闡述了近年來分子篩材料展現(xiàn)的新應用與新挑戰(zhàn)。

分子篩是一類重要的無機微孔晶體材料，具有良好的熱穩(wěn)定性、較高的比表面積、獨特的孔道結(jié)構(gòu)以及可調(diào)變的元素組成和酸性等特征。自20世紀40年代以來，分子篩作為催化劑、吸附劑和離子交換材料在化學工業(yè)中發(fā)揮了不可或缺的作用。隨著合成方法和表征技術(shù)的進步，通過調(diào)控分子篩孔道結(jié)構(gòu)、元素組成、形貌特征和骨架外物種等手段，能夠制備具有優(yōu)異性能的新型分子篩材料。這也使得分子篩在諸多傳統(tǒng)挑戰(zhàn)性的生產(chǎn)過程中表現(xiàn)出極高的性能，在不同領(lǐng)域展現(xiàn)出新的機遇。該綜述重點討論了近年來分子篩在非石油路徑催化、烷烴烯烴低能耗分離、主客體組裝等方面的新應用。在催化領(lǐng)域，總結(jié)了分子篩作為催化劑在非石油路徑催化方向的最新研究進展，展示了分子篩在合成氣催化轉(zhuǎn)化、二氧化碳加氫催化、甲醇催化轉(zhuǎn)化、甲烷低溫氧化等反應的新應用；在分離領(lǐng)域，總結(jié)了近年來分子篩在烷烴、烯烴、芳烴異構(gòu)體等分離過程中的多種應用場景，介紹了定向生長的分子篩薄膜材料在溶液脫鹽以及高溫高壓氣體脫水中的新應用；在主客體組裝領(lǐng)域，總結(jié)了分子篩組裝金屬納米團簇、半導體量子點、超分子網(wǎng)絡在光學、電學等方面的新應用。最后，該綜述展望了分子篩材料未來在合成機制、反應機理、構(gòu)效關(guān)系等方面的機遇與挑戰(zhàn)，為分子篩材料的未來研發(fā)與應用提供了新的研究思路。

圖：（a）分子篩基雙功能催化劑催化CO₂加氫制備C₅₊產(chǎn)物；（b）分子篩薄膜用于高溫高壓氣體中篩分水；（c）分子篩作為載體能有效限域并穩(wěn)定客體分子。

相關(guān)的研究成果近期發(fā)表在Nat. Rev. Mater.雜志上，第一作者和通訊作者分別為吉林大學化學學院李乙教授和于吉紅教授。

全文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41578-021-00347-3#article-info