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《ACS Catalysis》近期刊載題為 

HPW Monomer-Confined FAU Zeolite with Modulated Acidity for

Efficient Benzene Alkylation 文章，其中作者使用了Micromeritics 物理吸附儀 ASAP 2460 進行表征研究，并通過麥克特色的 HS-2D-NLDFT 模型得到小于 0.3 納米的孔徑分布數據，為均相催化劑的固載化和酸性質調控提供了新思路。

摘要

文章報道了一種新型固體酸催化劑 HPW@USY-x（x代表磷的質量分數），通過將單分散的磷鎢酸（HPW）單體封裝在 FAU 沸石（USY）的超籠中，實現了酸強度和酸密度的精準調控。

實驗結果表明，HPW@USY-0.50 催化劑因其適中的質子酸強度和優化的反應物/產物脫附能，在苯與環己烯的烷基化反應中表現出卓越的催化性能，實現了 100% 的環己烯轉化率和 99.2% 的環己基苯選擇性。此外，該催化劑通過 HPW 與 USY 的協同作用，顯著提升了反應物的吸附能力和產物的脫附效率，同時展現出優異的循環穩定性。本研究為均相催化劑的固載化和酸性質調控提供了新思路。

本文作者使用 Micromeritics ASAP 2460 物理吸附儀器對負載不同含量的 HPW@USY 以及未負載的 USY 的微孔比表面、孔徑分布和孔體積進行了表征。表征時采用了氬氣和氫氣雙氣體 HS-2D-NLDFT 模型耦合分析，得到了 3 埃以下的孔徑分布，有力地分析了 USY 超籠的結構。隨著 HPW 的負載量提高，HPW@USY 的微孔比表面和孔體積也隨之下降。

* 數據結果

麥克獨家特色模型

Micromeritics 特色的氫氣 HS-2D-NLDFT-Ultramicropore zeolite 模型考慮了氫氣的量子效應，引入了量子作用勢，是分析超微孔（<1 nm）和極微孔（<0.7 nm）沸石和分子篩材料的絕佳選擇。

傳統的比表面計算方法如 BET 方法不能用于超微孔孔道比表面的計算，并且一些基于宏觀熱力學的孔徑分布計算方法，諸如 MP、BJH、DH 等也無法計算超微孔材料的孔徑分布。引入經典理論方法如密度泛函 DFT，是目前計算微孔、乃至超微孔的有效手段。雖然氮氣和氬氣是常用的吸附質氣體，但是氮氣和氬氣的 DFT 模型卻很難有效地計算超微孔的孔徑分布。

為了解決以上問題，使用氫氣（分子運動學直徑：0.289 nm；四極矩：2.2·1040 cm2）作為探針氣體分子表征超微孔結構是個不錯的選擇。氫氣分子由于其較小的四極矩和極化率和分子運動學直徑，能夠快速輸運到孔道內部發生吸附。另外，氫氣吸附可以在液氮溫度下進行。在液氮溫度下，氫分子流體為超臨界流體，這也是氫分子可以快速擴散到超微孔內部的一個重要原因。

* 利用 Micromeritics 儀器和特色模型，

得到某超微孔沸石的極微孔部分孔徑分布

上圖顯示了利用液氮溫度下的氫氣吸附，通過麥克的氫氣 HS-2D-NLDFT 模型，得到了某材料的極微孔部分，孔徑分析的下限達到了 0.296 nm。

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