沸石通常用作主体材料包封客体分子,以丰富其功能和应用,特别是在非均相催化中。不幸的是,对完整的沸石微孔结构中的客体分子的直接成像一直是一个挑战。近日,阿卜杜拉国王科技大学Yu Han等利用集成差分相差扫描透射电子显微镜(iDPC‐STEM)对沸石中的客体分子进行了直接探测。作者首先通过成像吸附在Silicalite-1沸石中的挥发性有机化合物来证明这种独特的能力。然后再使用iDPC‐STEM来研究各种沸石(包括Silicalite-1,ZSM-5和丝光沸石)上负载的钼。作者在ZSM-5的微孔中观察到孤立的单Mo团簇,并证明了框架Al在驱动Mo原子分散到微孔中的关键作用。更重要的是,根据Mo原子在微孔中的位置以及特定的一对一Mo-Al相互作用,使得可以从图像中定位出ZSM-5框架中的Al原子,即催化活性位点。该工作证明了从原子分辨率直接成像晶体中客体分子的可行性,为研究纳米多孔材料中主体与客体之间的相互作用铺平了道路。
Lingmei Liu, Yu Han*, et al. Direct imaging of atomically dispersed Mo enables locating Al in the framework of zeolite ZSM‐5. Angew. Chem. Int. Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201909834
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201909834