近日，烟台大学化学化工学院吕宏缨/朱志国团队等与华东师范大学吴鹏/徐浩团队等合作，在国际化学领域顶级期刊Angewandte Chemie International Edition发表最新研究成果，文章题目为Breaking the Diffusion-Dispersion Trade-Off: Subnanometric MoO3Clusters in Interzeolite Transformation Intermediates for Oxidative Desulfurization With H2O2。烟台大学为该论文第一完成单位，研究生孙嘉贺、左峰源为论文共同第一作者，朱志国、肖波、吴鹏、徐浩为论文通讯作者。
在燃油深度氧化脱硫等涉及大分子底物的液相催化氧化领域，目前的多相催化体系面临着两个亟待解决的关键科学问题：
（1）介观网络驱动的传质调控规律：传统催化剂面临微孔阻碍大分子扩散、介孔难实现金属高分散的权衡难题。处于转晶中间态的胚胎沸石兼具开放介孔与局域短程有序结构，有望突破瓶颈。然而，其特有的多级介观网络对复杂液相体系传质动力学的调控规律尚不明确。
（2）局部微环境的精准控制与定向活化：在复杂的液相氧化过程中，催化剂表面的局部微环境对反应路径具有决定性影响。如何通过精准构筑载体表面的微环境（如缺陷位点密度、亲疏水网络等），实现对绿色氧化剂（如H2O2）的特异性吸附富集，并高效定向诱导其裂解为高活性的氧物种，从而实现大分子的催化转化？
针对上述关键科学问题，研究团队报道了一种通过精准捕获Mo-FAU向Mo-Beta沸石晶间转化过程中的亚稳态非晶中间体，成功构建Mo-胚胎沸石催化剂（Mo-AZ）的新方法，并系统揭示了其结构特征、构效关系与催化机制。长程无序、短程有序的Mo-AZ具有丰富的硅羟基缺陷和介观结构，在深度氧化脱硫中表现出优异的催化活性和结构稳定性，TOF达16.4 h⁻1，显著优于晶态的Mo-Y（12.1 h⁻1）和Mo-Beta（11.0 h⁻1）。主要创新点体现在以下三个方面：
（1）缺陷驱动的界面锚定：催化剂表面丰富的硅醇缺陷作为理想的锚定位点，与金属物种形成了独特的(Si-O-)1Mo(-O-Mo)5界面配位结构。这种强相互作用成功将MoO3物种精准稳定为尺寸仅约1.27 nm的亚纳米团簇，赋予了催化剂极高的结构稳定性。
（2）介观网络调控传质动力学：Mo-AZ的介孔网络彻底消除了大体积含硫底物（如具有强空间位阻的4,6-DMDBT）在孔道内扩散的传质阻力。这种无阻碍的传质通道使得催化过程能够摆脱内扩散限制，充分释放了亚纳米催化位点的本征活性。
（3）亲水微环境促进氧化剂富集与活化：催化剂表面的亲水性硅羟基微环境不仅能够特异性地富集H2O2分子，更通过动态作用显著促进了H2O2在MoO3作用下发生裂解，生成超高活性的超氧自由基，从而以极低的反应能垒实现了对大分子含硫化合物的深度氧化。
图1介观网络对传质动力学的调控规律
该工作不仅为液相大分子催化转化提供了理想的无扩散限制催化剂，也为非晶胚胎沸石在生物质转化、高级氧化等前沿领域的应用开辟了新思路。更为重要的是，研究团队提出的“胚胎沸石介导的缺陷工程和传质调控”催化剂设计理念有望推广至其他涉及大分子转化的催化体系。该研究得到了国家自然科学基金、山东省青创科技支持计划和烟台市自然科学基金的资助。
绿色催化团队在吕宏缨教授带领下，成员包括朱志国、苏婷、杨凯旋、廖卫平、张铭。团队始终立足于基础研究与产业需求，聚焦分子筛、多金属氧簇及低共熔溶剂的设计合成，在柴油超深度氧化脱硫、生物质转化、选择性氧化等绿色催化应用领域取得了一系列标志性创新性成果。在学术影响与产学研方面，团队已在Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Sci., Appl. Catal. B, J. Catal., Chin. J. Catal., Green Chem.等国内外高水平期刊上发表论文60余篇，总引用量突破4000余次，相关成果被国际化工和催化领域权威期刊广泛引用和评述。团队积极推进技术落地，目前已申请多项国家发明专利，其中授权10余项，转化1项。团队科研底蕴深厚，先后承担国家级、山东省、烟台市自然科学基金，以及山东省青创科技支持计划、省重点研发计划等项目10余项。2021年团队成果“多金属氧化物/低共熔溶剂的结构调控与催化性能”获得山东省自然科学二等奖，同年吕宏缨教授荣获“烟台市有突出贡献的中青年专家”称号,团队2023年获“烟台最美科技工作者”称号，2025年吕宏缨教授和朱志国副教授入选“全球前2%顶尖科学家”年度榜单。
论文信息：Breaking the Diffusion-Dispersion Trade-Off:Subnanometric MoO3Clusters in Interzeolite Transformation Intermediates for Oxidative Desulfurization with H2O2,Angew.Chem.Int.Ed.,2026,e1167313. DOI: 10.1002/anie.1167313.
来稿时间：10月01日 审核：刘俞斌 责任编辑：刘运正
