在多孔固体催化剂中，活性位点包括中间体结合位点，限域中间体和过渡态的催化反应环境，反应物分子、簇合物、溶剂分子的共吸附。分子筛是一种传统的多孔氧化物，其中晶格能够被金属异原子修饰，并且能同时用于还原、氧化、缩合等反应过程中的反应位点。目前仍然有大量工作尝试对这种分子筛的催化位点、催化性能进行准确描述。在反应过程中，框架中的金属异原子具有各种不同位点结构，并且难以进行设计合成，在催化反应后容易发生分解。通常在结构最简单的分子筛中，这类结构和催化性能各异的结合位点都有区别。催化环境的形貌控制、限域作用、极性、结合位点上异原子、羟基官能团都对催化反应起到至关重要的影响，其引发的中间体物种结构、过渡态Gibbs自由能、孔内共吸附分子，会对反应催化过程进一步起作用。

对此类分子筛催化剂的结构、催化活性等更精确的描述需要结合计算化学、光谱、材料合成、化学表征等动力学/热力学定量描述。阿拉巴马大学James W. Harris等对实验和理论上分子筛结构活性位点表征的发展、含金属的分子筛的催化活性拓展进行总结。

本文要点：

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目前合成方法不断创新，同时对成核反应机理的过程有更加深刻的理解，为进一步控制材料微纳米结构、异原子/原子簇构建、提高孔结构种类提供广泛空间。通过进一步提高多孔催化剂的计算模拟精确度，并对一些复杂原位反应过程提供有效的支持。以上研究方法和模拟计算为理解含有金属的分子筛材料的理解和应用提供方法。

参考文献

James W. Harris*, Jason S. Bates, Brandon C. Bukowski, Jeffrey Greeley, and Rajamani Gounder

Opportunities in Catalysis over Metal-Zeotypes Enabled by Descriptions of Active Centers Beyond Their Binding Site, ACS Catal. 2020

DOI：10.1021/acscatal.0c02102

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c02102