在模板化沸石合成中控制相选择性的策略

作者：admin 点击：发布时间：2022-03-16 09:37:49

沸石是由水合铝硅酸盐组成的矿物组，已知是用于许多应用的非常有前途的材料。例如，它们可用作催化剂、阳离子交换剂和分子筛。

虽然过去的许多研究已经检验了这些材料的潜力，但迄今为止，在沸石合成过程中管理相竞争已被证明是具有挑战性和劳动密集型的。术语沸石合成是指在实验室中制造或合成沸石的过程。麻省理工学院 (MIT) 的研究人员与瓦伦西亚理工大学和斯德哥尔摩大学的研究人员合作，最近提出了一种在模板化沸石合成过程中控制相选择性的新策略。发表在《科学》杂志上的一篇论文中提出了这种策略，它基于原子模拟、文献挖掘、人机交互、合成和材料表征技术的结合使用。

我们在麻省理工学院学习物质实验室的研究侧重于材料科学中大海捞针的问题，”进行这项研究的研究人员之一拉斐尔·戈麦斯-邦巴雷利告诉 Phys.org。“几十年来，设计一种选择性地模板化给定沸石的分子一直是一个困难的组合问题，在实验室中进行了大量试验和错误。虽然原子模拟在历史上有所帮助，但传统方法缺少选择性的作用，因为它们专注于单个一次沸石。

Gomez-Bombarelli 和他的同事使用基于分子力学的高通量模拟来量化不同分子模板对他们试图制造的沸石和那些不适合给定应用的沸石的亲和力。该团队从超过 586,000 次沸石分子模拟中获取信息，这些模拟与材料设计中的现有文献一致。

“使用这些模拟，我们发现了最具选择性的模板，即使它们不是最强的粘合剂，”参与该研究的另一位研究员 Daniel Schwalbe-Koda 告诉 Phys.org。“由于我们在前一年对快速算法进行了微调，并根据数十年的文献数据进行了基准测试，我们的模拟比传统方法快了几个数量级，并使我们能够非常有效地实现大量组合。”