近日,大连凯特利催化工程技术有限公司甲醇制烯烃国家工程实验室叶茂研究员、刘中民院士团队和分子探针与荧光成像研究组(1818组)徐兆超研究员团队合作,采用多尺度反应-扩散模型与超分辨结构照明成像技术结合,实现了甲醇制烯烃工业级别SAPO-34分子筛晶体内反应与扩散过程成像,可以直观获取反应过程中客体分子、积碳物种以及酸性位点的时空分布与演化。
最近,该团队将多尺度反应-扩散模型与超分辨结构照明成像相结合,实现了甲醇制烯烃工业级别SAPO-34分子筛晶体内反应与扩散过程成像,可直接获取反应中反应物和产物分子、积碳物种以及酸性位点的时空分布与演化。研究发现,在甲醇制烯烃过程中,分子筛的晶体粒度可以改变活性中间体(芳烃烃池物种)的空间初始落位,直接决定客体分子与催化剂中酸性位点以及活性中间体的可接触性和利用率,从而对甲醇制烯烃宏观反应性能产生显著影响。
该方法还被进一步用于定量描述甲醇制烯烃过程分子筛催化剂快速失活的过程。该研究实现了介尺度模型和时空分辨光谱技术的结合,不仅能够促进理解甲醇制烯烃过程分子筛催化剂反应扩散历程,对分子筛催化剂设计和甲醇制烯烃工艺过程优化具有重要意义,同时为研究非均相催化反应中分子筛晶体中客体分子时空演化行为提供了新思路。