固体多孔材料，例如活性炭、金属氧化物、沸石和金属有机骨架（MOF），已广泛应用于催化、膜分离、吸附/储存和传感等

为了在不牺牲多孔材料活性的情况下提高反应动力学，康涅狄格大学Pu-Xian Gao利用孔隙和通道的各向异性分布，同时在反应表面富集活性中心。

文章要点

1）在此，通过设计独特的定向孔隙分布和单晶阵列结构，在存在大量酸性位点的情况下，如在整体上生长的 ZSM-5 纳米棒阵列所示，在低温短时间内捕获丙烯时同时表现出增强的动力学和提高的容量。

2）同时，由于反应物在阵列结构中扩散增强，反应产物在阵列结构中扩散增强，ZSM-5 阵列还有助于减轻长链 HC 和焦化形成。将 ZSM-5 阵列与 Co₃O₄ 纳米阵列进一步集成，可以在更宽的温度范围内全面去除丙烯。

3）阵列结构膜设计可以提供节能解决方案，以克服各种固体多孔材料中的吸附和反应动力学限制，适用于各种能源和化学转化应用。

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Weng, J., Zhu, C., Zhao, B. et al. Enhancing sorption kinetics by oriented and single crystalline array-structured ZSM-5 film on monoliths. Nat Commun 15, 5541 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-49672-5

https://doi.org/10.1038/s41467-024-49672-5