微量四氢呋喃共溶剂合成高孔隙Y型沸石及其高效丙酮吸附机制研究

为解决挥发性有机物(VOCs)吸附过程中沸石结构优化难题，研究人员创新性地采用微量四氢呋喃(THF,0-1.7mol%)作为共溶剂，成功制备出具有高比表面积和微孔体积的Y型沸石。该材料展现出卓越的丙酮吸附性能(0.178g/g)和循环稳定性，其机理源于THF与Na+的协同模板作用。该研究为平衡沸石孔隙调控与结晶度保持提供了新策略，兼具工程与经济价值。

　　

挥发性有机物(VOCs)的吸附性能与沸石结构密切相关。传统通过大量添加剂调控孔隙的方法往往导致结晶度下降和杂相生成，反而影响吸附效果。这项突破性研究另辟蹊径，仅用微量四氢呋喃(THF)作为共溶剂(0-1.7mol%)，就成功制备出具有超高比表面积和丰富微孔结构的Y型沸石。

奥秘在于THF与钠离子(Na⁺)的完美配合——THF分子既能填充孔隙，又能与Na⁺形成特殊模板，协同构建理想的多孔结构。优化后的沸石对丙酮吸附量高达0.178克/克，经过五次吸附-脱附循环后性能依然稳定。研究人员还通过吸附动力学和密度泛函理论(DFT)计算揭示了吸附机制。

这项研究的精妙之处在于：用极少量THF就实现了孔隙结构的精准调控，同时完美保持了材料结晶度。这种"四两拨千斤"的策略，不仅为VOCs吸附材料开发提供了新思路，在工业放大和成本控制方面更具显著优势。