两步干胶转化法合成MFI分子筛晶体内封装铂纳米粒子的高效选择加氢催化剂

将纳米金属粒子镶嵌于微孔分子筛晶体内部，使金属粒子受到分子筛骨架的限制而提高抗烧结性能，同时暴露特定和有限的表面位置，反应分子只能在分子筛孔道的限制下接触该活性金属位，从而产生不同于自由或传统负载纳米金属粒子的催化性能，并且分子筛的酸性和择形性还可与之耦合而产生复杂的催化作用，这些因素使得此类材料具有重要的理论与实际应用价值。但是，目前在分子筛晶体内直接合成尺度可调控的纳米金属粒子极为困难，因此设计新颖、简便的合成新路线成为研究热点。

南京大学丁维平课题组设计了一个独特的、可控性强的两步干胶转换合成法，即在微孔ZSM-5分子筛中构筑介孔并向其中引入铂金属纳米粒子，进而采用Silicalite-1硅凝胶包裹并进行二次蒸汽相晶化的复合路线，成功将Pt纳米粒子封装于MFI分子筛晶体内部。

封装在MFI分子筛晶体内部的Pt纳米粒子在经过一氧化碳氧化的高温催化测试后仍然能够保持原始尺寸，具有非常高的热稳定性。由于MFI分子筛特有的择形性，该催化剂还具有非常好的尺寸选择性加氢性能。同时，Pt@MFI分子筛对于4-硝基苯乙烯也具有非常高的加氢选择性，而常规浸渍法制备的Pt/ZSM-5在同样的反应条件下则完全没有任何选择性。因此，这类被封装于晶体内部的Pt纳米粒子可能在一些新的催化反应中带来更多机遇。

http://dx.doi.org/10.1021/acscatal.5b01823  

原文标题：Platinum Nanoparticles Encapsulated in MFI Zeolite Crystals by a Two-Step Dry Gel Conversion Method as a Highly Selective Hydrogenation Catalyst