将相互连接的中孔和大孔结合到微孔Zeolite中,在每个级别上具有合理的孔径大小是克服扩散限制的有效方法。尽管如此,由于缺乏合理的设计原则,困难依然存在。
研究人员首次指出,通过创建具有高度有序且完全互连的大-中-微孔结构的分级 Murray 沸石 (OMMM-ZSM-5) 来增强分子扩散的第一个实例,该结构由均匀的沸石纳米晶体聚集,由广义 Murray 的指导法律。
大孔壁由高度均匀的沸石纳米晶体组成,从而形成相互连接的有序中孔系统。温度依赖性超极化129 Xe 核磁共振揭示了分层 Murray 结构的出色互连性。智能重量分析 (IGA) 是在惰性条件下对 1,3,5-三甲基苯扩散进行的宏观扩散测量,以研究 OMMM-ZSM-5 高度互连的分级 Murray 结构内大分子的传质。OMMM-ZSM-5 沸石的最大吸附量是常规 ZSM-5 沸石的 9.4 倍,相对扩散速率是常规 ZSM-5 沸石的 9 倍。1 H 脉冲场梯度 (PFG) NMR 是一种微观扩散测量,用于研究晶内扩散行为以及互连和合理化的大-中-微孔在加速 OMMM-ZSM-5 沸石中扩散的作用。分级 Murray 沸石中分子的总扩散率 (D f-intra ) 大约是微孔沸石 ZSM-5 的十倍。
早期用沸石颗粒做的结果表明,分层 Murray 结构中相互关联且合理化的宏观-中观-微孔可以显着加速扩散性能。由于其出色的扩散性能,多级墨累沸石 ZSM-5 是 1,3,5-三异丙基苯 1,3,5-TIPB 催化裂解中一种特殊的固体酸催化剂。多级默里沸石在催化性能和焦炭沉积方面优于微孔ZSM-5 2.5倍。出色的分级 Murray 结构扩散系统的存在提供了一种有效的催化剂,这在涉及大分子的几种有机催化反应中令人鼓舞。广义的默里定律可以促进具有优化结构特征和高性能的仿生分级多孔材料的可靠和受限生产。