肖丰收:“分子围栏”的构筑者

提出"分子围栏"催化新理念 肖丰收提出的"分子围栏"催化理念，被评价为一种突破传统的新策略，为解决催化领域的根本性难题提 供了全新思路。 在多年的催化研究中，肖丰收深刻认识到，催化性能的提升不仅依赖催化中心的活性，反应物与产物的 传质效率同样关键。在许多催化反应中，控制步骤往往不是催化转化本身，而是反应物难以快速吸附或 产物难以快速脱附。因此，实现反应体系的"定向传质"成为提高催化性能的一个重要且具有挑战性的方 向。 这一理念的萌芽，源于对甲烷与氢气、氧气混合物反应制甲醇过程的观察。该过程中生成的过氧化氢极 易扩散，难以继续与甲烷反应。联想到大草原上的"羊栏效应"，肖丰收团队提出了一个充满想象力的构 想：能否构建一个"分子围栏"，将生成的过氧化氢暂时"围困"在催化中心附近，使其"被迫"与甲烷反应 生成甲醇；而甲醇产物则能自由穿过围栏扩散出去，从而实现高效定向转化? 基于反应物与产物亲疏水性的显著差异，团队将这一构想付诸实践：在催化剂表面构建一层疏水结构。 这层"分子围栏"允许甲烷等反应气体进入沸石晶体内部反应，但会将亲水性的过氧化氢阻拦在内，使其 继续反应；生成的甲醇具有一定疏水性，则可顺利通过"分子围栏"。 ...