吉林大学于吉红/张强团队J. Am. Chem. Soc.: “无定形分子筛”导向合成MFI分子筛纳米片提升甲醇制丙烯催化性能

吉林大学于吉红/张强团队在J. Am. Chem. Soc.发表研究，开发了一种“无定形分子筛”（Protozeolite）导向的低成本合成策略，用于可控制备MFI分子筛纳米片。背景方面，传统MFI纳米片合成依赖高剂量模板剂和复杂表面活性剂，成本高且形貌调控困难。研究目的在于开发一种低模板剂、可规模化且能精准调控形貌的合成方法。通过利用富含硅羟基、具有微孔-介孔结构的“无定形分子筛”作为晶种，在TPAOH/SiO₂摩尔比仅为0.05的低模板剂条件下，成功合成出高结晶度的S-1和ZSM-5纳米片。通过调节H₂O/SiO₂比例及晶种形貌和用量，实现了纳米片面高比从6.0到52.0的精准调控。结论表明，所得ZSM-5纳米片因具有较短的b-轴尺寸，在甲醇制丙烯（MTP）反应中表现出优异性能：催化寿命达76小时，丙烯/乙烯比高达10.0，是传统ZSM-5催化剂的约5.5倍；并在5 L反应釜放大实验中实现超过98%的高产率，验证了工业可行性。该工作为分子筛纳米材料的规模化制备和高效催化剂设计提供了新思路。