CoFe2O4 Nanocrystals Mediated Crystallization Strategy for Magnetic Functioned ZSM‐5 Catalysts

纳米晶 材料科学 结晶 沸石 结晶度 化学工程 催化作用 ZSM-5型 晶体生长 纳米技术 结晶学 复合材料 有机化学 化学 工程类
作者
Bin Li,Erol Yıldırım,Wei Li,Dianpeng Qi,Jiancan Yu,Jiaqi Wei,Zhiyuan Liu,Zhenkun Sun,Yong Liu,Biao Kong,Zhaoteng Xue,Zhuangjian Liu,Shuo‐Wang Yang,Xiao Dong Chen,Dongyuan Zhao
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:28 (32) 被引量:22
标识
DOI:10.1002/adfm.201802088
摘要

Abstract Zeolites have many applications in the petrochemical and fine chemical industry and their functionalization does expand the spectrum of potentials. However, the integration of functional nanocrystals into zeolite frameworks with controlled size, dispersion, and crystallization behavior still remains a significant challenge. Here, a new synthesis of magnetic functioned ZSM‐5 zeolite catalysts via a CoFe 2 O 4 nanocrystal mediated crystallization strategy is reported. It is found that high crystallinity of CoFe 2 O 4 nanocrystals results in a well‐dispersed encapsulation of them into a single‐crystal of ZSM‐5 due to non‐further‐grown nanocrystals during the fast ZSM‐5 growth. On the contrary, low crystallinity of CoFe 2 O 4 nanocrystals leads to the polycrystalline zeolite growth due to the secondary growth of nanocrystals accompanied by the zeolite crystallization and large lattice mismatch between them. The successful encapsulation of small CoFe 2 O 4 nanocrystals (≈4 nm) into single crystals lies on the preattachment of them into solid silica gel. During the growth of ZSM‐5 crystals, no secondary growth of nanocrystals happens and its motion is restricted. The encapsulation of magnetic CoFe 2 O 4 nanocrystals not only endows magnetic function into zeolites for the first time, but also does not impact catalytic performance of ZSM‐5 in acetalization of cyclohexanone with methanol, which is highly promising in catalytic industries.
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