Учёные Цинхуа раскрыли секреты сверхбольших пор в цеолитах

Исследователи из Университета Цинхуа изучили, насколько сверхбольшие поры цеолита доступны для молекул

Команда профессора Вэй Фэя и старшего научного сотрудника Чэнь Сяо изучила алюмосиликатный цеолит ZEO-1 с трёхмерной системой сверхбольших пор — 16-членными и 12-членными кольцами. Для этого учёные применили два метода электронной микроскопии: низкодозовую интегральную дифференциально-фазовую контрастную сканирующую просвечивающую электронную микроскопию (iDPC-STEM) и электронную птихографию (electron ptychography).

С помощью этих методов исследователи детально описали структуру цеолита — от расположения атомов в каркасе пор до особенностей поверхности кристаллов и распределения молекул внутри пор. В частности, они обнаружили зону совместного роста ZEO-1 и другого цеолита (Beta) с меньшими порами: структуры соединяются через локальные кольцевые элементы, на границе возникают искажения. Также учёные проследили, как молекулы разного размера занимают поры: более крупные (около 8,4 Å) проникают только в 16-членные кольца.

Результаты показали, что максимальный размер пор не полностью определяет доступность пространства для молекул — важны и другие факторы: форма молекул, их конформация и локальное окружение пор. На основе наблюдений команда предложила новый подход к пониманию «эффективной пористой структуры» цеолитов. Работа опубликована в Journal of the American Chemical Society (JACS).

Источник: Университет Цинхуа