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《Matter》报道实验室陈丽华研究员最新科研成果

更新日期:2020-08-24

 

  近日,我校材料复合新技术国家重点实验室-生命复合材料实验室陈丽华研究员所在科研团队联合我校纳微结构研究中心,在高效等级孔分子筛单晶催化反应器研究领域取得重要进展。研究成果以“Hierarchical Zeolite Single-Crystal Reactor for Excellent Catalytic Efficiency ”(具有优异催化效率的多级沸石单晶反应器)为题,在国际著名期刊Cell姊妹刊材料类旗舰期刊《Matter》上在线发表,孙明慧博士,周健博士和胡执一博士为共同第一作者。论文链接:https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(20)30374-X。

  沸石作为一种尺寸和形状选择性催化剂,其广泛应用于石油和精细化工领域。构筑沸石分子筛晶体内等级孔道结构,开发等级孔道沸石分子筛单晶材料,是目前解决等级孔沸石分子筛基材料结构稳定性问题的科学途径。然而晶体内等级孔道结构的构筑,同时实现晶体内等级孔道结构的跨尺度贯通及分子筛的高度结晶,必须实现等级孔道结构形成与晶体生长过程的协同作用,是当前极具挑战性的研究难题。沸石分子筛晶体内大孔-介孔等级孔道结构的构筑,开发具有晶体内大孔-介孔-微孔沸石分子筛单晶材料,目前尚未有科学报告,而其等级孔道结构的跨尺度贯通及超稳定性能使其具有重要的科学研究意义及实际应用价值。

 

 

  针对以上问题,陈丽华研究员及其合作团队以工业应用需求为导向,针对等级孔分子筛材料研究待解决的关键科学问题,进行孔道结构及材料的设计,首次开发出高性能等级孔ZSM-5分子筛单晶反应器(OMMS-ZSM-5),并结合先进透射电子显微学研究方法,从多维度上揭示了其覆盖大孔、介孔及微孔的等级孔道结构,实现晶体内孔道结构的跨尺度贯通及孔道属性的调控,使不同级别孔道的优势集中在一个体系中,同时具有超高的结构稳定性,在结构上具有重要的创新意义。基于此,OMMS-ZSM-5单晶在大分子催化裂化和甲醇制烯烃反应中均表现出优异的催化性能及超高的催化稳定性。该材料的工业利用可导致创新和强化反应器及工艺设计,从而大大提高效率和降低能耗。

  陈丽华研究员,吉林大学理学博士、比利时那慕尔大学理学博士,2013年受聘武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室研究员,从事等级孔功能材料在能源环境催化领域的应用基础研究。2014年获省部级人才计划支持,2017年获武汉理工大学15551工程“青年拔尖人才”(第二层次)称号,2017年荣获中国化学会-分子筛专业委员会第一届“中国分子筛新秀奖”,2018年获湖北省杰出青年基金,2019年湖北省自然科学一等奖(第四完成人)。担任中国工业催化联盟青年工作委员会委员,湖北省化学化工学会催化专业委员会委员。