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純硅分子篩在吸附、分離和催化等石油化工行業(yè)具有潛在應(yīng)用價(jià)值，性能與其微觀晶體結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。在傳統(tǒng)水熱合成中，純硅分子篩的結(jié)晶時(shí)間較長(zhǎng)，往往需要使用有毒氟化物、復(fù)雜后處理的脫鋁晶種、含氟合成的純硅晶種等。這些問題帶來了一系列環(huán)境和經(jīng)濟(jì)方面的挑戰(zhàn)，限制了純硅分子篩的廣泛應(yīng)用。

 研究人員通過運(yùn)用先進(jìn)表征手段，深入探索了氟離子在純硅分子篩中穩(wěn)定特定結(jié)構(gòu)單元的導(dǎo)向機(jī)制，開發(fā)了一種在無氟無晶種條件下合成純硅分子篩的通用新方法，并將其命名為“有機(jī)結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑不適配法（OSDA-Mismatch）”。該方法主要運(yùn)用富含四元環(huán)的SOD型純硅分子篩作為硅源，選取與其結(jié)構(gòu)不適配的有機(jī)結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑，快速地合成具有CHA、*BEA、EUO等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的純硅分子篩目標(biāo)產(chǎn)物，解決了傳統(tǒng)氟體系水熱合成純硅分子篩所帶來的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)問題。

同時(shí)，研究人員通過三維電子衍射和高分辨成像等技術(shù)，探究了CHA和*BEA兩種重要純硅分子篩的結(jié)晶機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn)，通過OSDA-Mismatch方法合成的純硅CHA分子篩具有丙烷/丙烯分離性能，而純硅*BEA分子篩負(fù)載鋅物種后，可作為丙烷直接脫氫催化劑。

此外，研究人員提出，該方法也適用于硅鋁體系，可以快速合成一系列小孔分子篩。