南京大学研发全球首款36元环沸石,福州科技关注
福州科研力量关注前沿:全球首例36元环本征介孔沸石NJU120-6在南京大学诞生
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南京大学黎建研究员团队近日成功合成全球首个具备36元环结构的本征介孔沸石材料NJU120-6。该成果已发表于国际顶尖学术期刊,标志着重质油高效转化、大分子催化等长期技术瓶颈迎来实质性突破。作为我国新材料研发的重要进展,这一突破也引发福建高校与石化产业界广泛关注——福州大学能源与光催化国家重点实验室正积极探讨其在东南沿海重油加工场景中的适配路径。
沸石不是石头,而是“分子级筛子”

尽管名称带“石”,沸石实为一类具有高度有序微孔骨架的无机晶体材料,既可天然产出于火山岩中,也能通过精密化学合成获得。在福州本地,福建师范大学材料学院近年持续开展沸石改性研究,助力闽江口化工园区提升吸附分离效率。
其核心价值在于“筛”与“催”两大功能:内部规则孔道可依据尺寸与极性精准截留或通行特定分子;表面丰富的酸性位点则能吸附并活化反应物,显著提升转化速率——这使其成为石油化工、环保治理及精细化工中不可替代的功能材料。
传统沸石的“窄门困境”
常规沸石孔径多集中于0.3–0.8纳米区间,仅允许小分子如水、轻烃顺利通过。面对重质油中沥青质、胶质等分子量超千道尔顿的复杂组分,现有材料犹如设下一道“窄门”,导致大分子只能滞留于颗粒外表面,反应效率低下。这一制约在福建炼化、古雷石化等大型炼油基地的实际运行中尤为突出,亟待新型介孔结构材料破局。
从“羊肠小道”到“双向八车道”:36元环如何实现?
NJU120-6的关键创新,在于将沸石基本构筑单元由传统12元环直接升级为36元环,孔道自由尺寸达约2.6 nm × 1.9 nm,相当于打通一条贯通晶体内部的“介孔高速通道”。为兼顾超大孔径与结构刚性,团队首创双季鏻盐导向策略:该分子两端带正电荷,可定向牵引硅铝氧四面体单元自组装,以最少连接数构建最大空腔,最终形成迄今骨架密度最低、热稳定性最优的全结晶介孔沸石框架。

跨越微孔与介孔的边界
按IUPAC标准,孔径小于2 nm属微孔,2–50 nm为介孔。NJU120-6首次在全结晶沸石中实现本征介孔孔道,彻底打破“沸石=微孔材料”的固有认知。这意味着福建沿海石化企业处理高硫重油时,原本无法进入催化剂内部的大分子 now 可自由扩散至活性中心,大幅提升裂解深度与产物选择性。
不止于“大”:高稳、可调、强适配
该材料在拓展孔径的同时,仍保持优异热稳定性——骨架在900°C高温下不坍塌,满足工业连续化苛刻工况需求。更值得关注的是其化学可调变性:通过调控硅铝比、引入金属杂原子等方式,可在福州本地化工应用场景中定制酸强度、亲疏水性及氧化还原能力,适配重油加氢、烯烃环氧化、VOCs捕集等多种工艺。
从实验室到八闽大地:应用图景渐次展开
在绿色低碳背景下,NJU120-6有望成为福建生物柴油产业升级的关键载体,加速地沟油、废弃食用油等生物质原料向高品质燃料转化;其高比表面积与可修饰表面,亦适用于厦门、漳州等地工业园区烟气CO₂捕集,助力“双碳”目标落地。面向民生领域,该材料已在福州大学环境与资源学院开展重金属废水吸附实验;医药方向上,其超大孔道正被探索用于装载抗癌药物,实现肿瘤靶向缓释,为闽都生命健康产业发展提供新支点。

这项诞生于南京、辐射全国的原创成果,不仅彰显中国基础研究实力,更为福建石化、环保、医药等优势产业注入源头活水。每一次材料维度的跃升,都在悄然重塑区域高质量发展的技术底座。
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