武科大网讯(通讯员李江江) 近日,我校核磁共振与分子科学交叉研究院/威廉官网中国官方网站郑安民教授/刘志强教授团队在《Chemical Society Reviews》发表了题为“Confinement effects on molecular diffusion in zeolites: mechanisms and perspectives”的文章(Chem. Soc. Rev., 2026, 55, 210-253),并入选为封面文章,针对分子筛纳米孔道内限域扩散的微观机制进行了介绍,武汉科技大学为第一单位。


沸石分子筛作为工业催化、气体分离与能源存储等领域中应用最广泛的多孔材料之一,是研究纳米限域效应的典型体系。其内部具备分子尺度的规整孔道结构,能够对客体分子施加精准的空间约束,从而显著调控其扩散行为与催化性能。与以往侧重于实验技术、计算方法或宏观性能的综述不同,本综述立足于分子尺度,系统探讨限域环境对扩散行为的微观调控机制。通过原子层面的机理分析,揭示了空间约束、骨架柔性、酸性位点分布、浓度和温度等因素如何协同调控分子的扩散路径、扩散能垒与扩散速率,并深入阐明了限域空间中分子路径控制、悬浮效应、门控效应和热阻效应等反常扩散的微观机理。在此基础上,本文进一步明晰了扩散行为与催化性能之间的内在关联,从微观层面系统阐述了限域效应所驱动的形状选择性与反应增强机制,并展望了面向催化、分离与能源转化等工业应用时,开发高性能沸石分子筛材料所面临的关键挑战与未来机遇。
武汉科技大学博士后赵蕾为第一作者,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院博士后袁家敏为共同第一作者。刘志强教授和郑安民教授为通讯作者、化学交叉强基班导师。 为了培养具备跨学科思维和创新能力的高水平交叉学科人才,学校设立本科生化学交叉强基班。该班级旨在通过整合化学与其他学科的知识体系,培养出既有化学专业深度,又有跨学科广度的复合型人才。化学交叉强基班依托于我校威廉官网中国官方网站以及核磁共振与分子科学交叉研究院,具有雄厚的师资力量和教学资源。核磁共振技术涉及物理、化学、生物、医学、材料等多个学科领域,是多学科交叉的典型代表。在双一流学科建设背景下,我校威廉官网中国官方网站于2023年成立了“核磁共振与分子科学交叉研究院”。目前威廉官网中国官方网站与交叉科学研究院目前拥有国家级人才5人,湖北省人才引进计划入选者25人,是交叉强基班的中坚师资力量。团队成员前期部分工作发表在Nature、Science 、Cell等顶尖级期刊上。同时,我校已经建立具国际水平的核磁共振仪器平台,将开放给强基班学生进行教学和实践活动。这为强基班学生了解和使用国际领先水平的科研仪器提供保证,极大地促进学生的科学兴趣和创新水平。欢迎大家关注和报考化学交叉强基班。
原文链接:https://doi.org/10.1039/D5CS00613A