编号：CYYJ03120

篇名：沸石中Al分布特征与其催化性能的关联性研究进展

作者： 陈磊1,2；范素兵1,2；吕俊敏1,2

关键词： 沸石; Al原子分布; 调控; Al对; 酸位点;

机构： 1.宁夏大学化学化工学院2.宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室

摘要： 系统综述沸石骨架中Al的分布特征、表征方法，以及Al分布对沸石催化性能的影响机制。根据铝硅酸盐链的排列方式、二价阳离子的容纳能力及酸位点的协同作用，将沸石骨架中Al分布分为3类；采用29Si/27Al魔角旋转核磁共振（magic angle spinning nuclear magnetic resonance, MAS NMR）光谱、同步辐射X-射线衍射（resonant synchrotron X-ray diffraction, RSXRD）光谱及反常X-射线粉末衍射（anomalous X-ray powder diffraction,AXRPD）光谱等先进表征技术，解析Al在沸石骨架中的空间位置与Al原子间的几何距离；对典型案例（如ZSM-5分子筛参与的丙烯低聚反应、1-丁烯裂解及甲醇制烯烃反应）进行分析，揭示孤立Al、Al对位点在催化活性与产物选择性方面的协同作用机制。结果表明，Al分布特征直接影响沸石骨架中Br?nsted酸（B酸）与Lewis酸（L酸）位点类型、酸强度及空间排布，进而调控质子迁移路径和反应物分子的空间选择性；Al对可显著提升催化反应速率，但可能增加C5+副产物生成，而孤立Al位点则更有利于高选择性烯烃生成；Al分布还能调控金属负载型催化剂（如Co-ZSM-5,Fe-CHA）活性位点的形成与分散度，进而影响其氧化还原反应的协同性。通过优化合成条件（如硅源与模板），可实现对骨架中Al分布的精准控制，从而定向优化催化剂性能，为高性能沸石催化剂的设计与开发提供参考。