物理化学学报 >> 2016, Vol. 32 >> Issue (10): 2475-2487.doi: 10.3866/PKU.WHXB201607121

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二维层状分子筛前驱体的合成、改性及催化应用

赵侦超,张维萍*()   

  • 收稿日期:2016-05-25 发布日期:2016-09-30
  • 通讯作者: 张维萍 E-mail:wpzhang@dlut.edu.cn
  • 作者简介:赵侦超,1984年生。2007年本科毕业于郑州大学化学系,2013年获得中国科学院大连化学物理研究所博士学位。2013至2015年在能源材料化学协同创新中心-美国太平洋西北国家实验室做博士后。2015年起任大连理工大学化工学院讲师。主要从事新型分子筛材料的改性、固体核磁共振结构表征、环境氮氧化合物脱除及低碳烃催化转化|张维萍,1972年生。1994年本科毕业于大连理工大学,2000年获得中国科学院大连化学物理研究所博士学位。2000至2004年分别在瑞士联邦理工学院(ETH Zurich)和加拿大国家研究院进行博士后研究。2005年获得中国科学院“百人计划”择优支持应聘研究员到中国科学院大连化学物理研究所工作。2011年起任大连理工大学化工学院,精细化工国家重点实验室教授、博士生导师。主要从事分子筛等多孔功能材料的改性合成、固体核磁共振结构表征以及在生物质平台化合物转化和环境氮氧化物消除的应用研究。承担和参加多项国家自然科学基金、973计划课题和德国巴斯夫公司国际合作等项目
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(21173029,21373035);及中央高校基本科研业务费专项资金项目资助(DUT16RC(3)002)

Two-Dimensional Layered Zeolite Precursors: Syntheses, Modifications and Catalytic Applications

Zhen-Chao ZHAO,Wei-Ping ZHANG*()   

  • Received:2016-05-25 Published:2016-09-30
  • Contact: Wei-Ping ZHANG E-mail:wpzhang@dlut.edu.cn
  • Supported by:
    The project was supported by the National Natural Science Foundation of China(21173029,21373035);and Fundamental Research Funds for the Central Universities in China(DUT16RC(3)002)

摘要:

二维层状分子筛前驱体具有三维分子筛的层结构单元,具备母体分子筛的特性,其开放二维片层骨架结构给合成新分子筛以及基于其改性得到新衍生结构分子筛提供新机遇,是近年来分子筛研究领域一个新热点。大量二维片层前驱体可直接合成或通过三维分子筛后处理获得,基于二维片层前驱体人们发展了溶胀、剥层、柱撑、原子扩孔、层重组等层操纵的策略,通过这些策略一些常规方法难以合成或不符合理论规则的分子筛被合成出来,这极大地丰富了二维层状分子筛前驱体的研究领域,扩展了其应用范围。本文概述了二维层状分子筛前驱体的结构特点,系统总结了近年来二维层状分子筛前驱体的合成方法,在此基础上着重阐述了其改性获得新结构分子筛的新策略,并介绍了在多相催化反应中的应用。

关键词: 二维片层, 层状分子筛, 拓扑转变, 结构改性, 催化应用

Abstract:

Two-dimensional layered zeolite precursors (LZPs) with layered structural units of parent threedimensional zeolites possess the properties of the parent materials but with an open framework structure. The structural properties of these materials therefore provide new opportunities to synthesize new zeolites and fabricate sub-zeolites with distinct structures, making them a hot topic in zeolite research. Enormous LZPs were synthesized by the direct crystallization or post-modification of their three-dimensional parent structures. Several layer manipulation strategies, including swelling, delamination, pillaring and layer reassembly have been developed on two-dimensional LZPs. These strategies have provided access to zeolites with new structures as well as materials even violating the theoretical rules, which have greatly enhanced the field of two-dimensional LZPs, and expanded their applications in catalysis and separation. Herein, we have reviewed the structural characteristics of two-dimensional LZPs, as well as summarizing their syntheses, modifications, and catalytic applications. We have also proposed the future perspectives of two-dimensional LZPs.

Key words: Two-dimensional layer, Lamellar zeolite, Topotactic conversion, Structure modification, Catalytic application

MSC2000: 

  • O643