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化学与化工学院郑安民团队在《JACS》发表分子筛酸性领域前瞻性论文

作者:李江江编辑:周同江发布时间:2026-02-28浏览次数:

武科大网讯(通讯员李江江)近日,化学与化工学院郑安民教授团队在《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)上发表前瞻性论文(Perspective),题为《Insights into Adsorbate-Induced Dynamic Structures and Catalytic Microenvironments of Zeolite Acid Sites via Solid-State NMR》。论文第一作者为邢友东博士后,通讯作者为郑安民教授和中国科学院精密测量科学与技术创新研究院易先锋副研究员,我校为论文第一完成单位。

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分子筛的酸性是驱动现代化学工业的“灵魂”,也是其在石油炼制、生物质转化、塑料升级回收等领域中成为关键催化材料的核心所在。长期以来,传统观点将分子筛酸位视为静态、预定的刚性结构,认为其催化行为仅由酸类型、强度和空间分布等固有参数决定。该团队在文中提出突破性认知:分子筛酸位实际上是具有动态响应能力的活性中心,其局域结构和化学性质可随客体分子(如反应物、中间体或产物)的吸附而发生动态演变。这种“吸附质诱导的动态重构”机制,直接参与调控反应物活化与中间体稳定过程,进而决定催化反应的活性与选择性。

固体核磁共振(SSNMR)技术因其能够将微弱的主客体相互作用转化为原子尺度上的可观测信号,成为揭示上述动态过程的关键工具。该论文系统梳理了过去四十余年间SSNMR在分子筛酸性研究中的应用进展,基于研究团队自身在固体核磁共振与催化材料交叉领域的长期积累,采用“进化树”这一可视化叙事方式,清晰勾勒出从静态表征到动态追踪的学术演进脉络。在此基础上,作者结合当前技术发展与科学认知的交叉趋势,前瞻性地识别出该领域未来的核心突破方向,为新一代分子筛催化体系的理性设计提供了理论依据与方法论支撑。

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该文的发表标志着分子筛酸位研究正经历从“静态结构”到“动态响应”的重要认知转变。基于团队多年系统性研究积累所提出的动态催化剂设计理念,不仅为主客体相互作用的催化剂工程开辟了新路径,也为催化科学界提供了具有原创性的中国智慧。未来,该研究成果有望推动高效、高选择性分子筛催化剂的开发,助力化工过程向更加绿色、智能和可持续方向演进。

作为化学领域最具影响力的期刊之一,JACS每年发表论文3000余篇,其中仅约20篇为主编邀约各领域领军学者撰写的前瞻性论文。这类文章旨在系统总结领域进展并提出前瞻性观点,对学科发展具有权威引领作用。此次发表的Perspective,是分子筛酸性研究方向首篇获此形式认可的论文,充分体现了国际学术界对郑安民团队在该前沿领域持续深耕的高度肯定,也标志着中国学者在催化基础研究方向赢得了重要的国际话语权。

该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、湖北省自然科学基金和武汉市自然科学基金等项目的资助。

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