在西班牙国家研究委员会 (CSIC) 的参与下,一个国际研究团队创造了迄今为止已知的多孔性最大的稳定沸石,一种名为 ZEO-3 的新型纯二氧化硅沸石。这种沸石是由 1D 硅酸盐链前所未有的拓扑缩合形成 3D 沸石而形成的。这个过程是拓扑的,因为链的结构没有改变。它可用于从甚至可能含水的气流中去除和回收挥发性有机化合物。马德里材料科学研究所 (ICMM-CSIC) 和阿拉贡纳米科学与材料研究所 (INMA-CSIC-UNIZAR) 的科学家对这一发现做出了贡献,该发现发表在《科学》杂志上。

天然沸石是微孔硅酸盐,作为催化剂、吸附剂和阳离子交换剂有广泛的应用。需要具有更高孔隙率的稳定二氧化硅基沸石来吸附和处理大分子,“但挑战我们的合成能力”,ICMM 研究员和该研究的通讯作者之一米格尔·坎布洛尔解释道。

使用沸石净化水和气体的新方法-国投盛世

由于沸石孔具有小分子的大小,因此您可以处理的分子大小存在限制。这就是为什么“一直在寻找”具有较大孔隙的沸石,特别是那些在 3 个维度上具有孔隙的沸石:“因为当你只有一个方向的孔隙时,即使它很大,也很容易被堵塞, 但如果你在所有方面都有它们,那就很难了,”Camblor 指出。

经过 80 多年在该领域的广泛国际研究,该团队创造了迄今为止已知的孔隙率最高的稳定沸石。“直到现在,具有超大孔隙的沸石并不稳定,因为它们是由锗而不是硅制成的”,他说。以前的稳定沸石最高可达 7 埃(1 埃是一亿分之一厘米)。

去年,这组研究人员在《科学》杂志上发表了另一篇关于一种新型铝大孔沸石 (ZEO-1) 的文章。现在,新沸石的成分是纯二氧化硅。“在 ZEO-1 和 ZEO-3 这两种沸石中,孔径都超过 10 埃,”Camblor 说。

这种新型沸石有两个特点:在所有三个维度上都有超大的孔隙,它是通过在拓扑缩合中煅烧一维链状硅酸盐(这意味着它是在这条链上没有变化的情况下制成的)合成而形成的。

“这是前所未见的,”Camblor 祝贺道。他补充说:“二维到三维的拓扑缩合是已知的,也就是说,一种东西是层状的,并且通过类似的机制凝聚成沸石,但不是从一维到三维的。”