多孔質材料：原子秩序を備えた相互接続メソ孔チャネルを有する安定なゼオライト
Nature 636, 8042 doi: 10.1038/s41586-024-08206-1
ゼオライトは、頂点を共有する四面体（SiO4とAlO4）で構成された結晶性マイクロ多孔質材料であり、イオン交換体、吸着材、不均一系触媒として多くの工業的応用がある。しかし、マイクロ孔の存在が、バルクの基質を取り扱う領域での使用を阻んでいる。ゼオライトへの外来性メソ孔（すなわち結晶間/結晶内メソ孔）の導入は、拡散障壁を克服する解決策となる。それでも、そうした外来性メソ孔は概して無秩序で不均一であり、さらに、酸性度や結晶化度は常にある程度損なわれてしまう。従って、サイズが均一で結晶学的にマイクロ孔とつながった固有のメソ孔を有する熱的に安定なゼオライト（ここでは固有メソ多孔質ゼオライトと称する）を合成することが非常に望ましいが、まだ実現されていない。今回我々は、28 × 10 × 10員環によって区切られた、交差する固有メソ-マイクロ孔チャネル系を有するアルミノケイ酸塩ゼオライトであるZMQ-1（Zeolitic Materials, Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology, no. 1）を報告する。28員環の自由直径（free diameter）は、22.76 Å × 11.83 Åでメソ孔領域に達する。ZMQ-1は高い熱的安定性と水熱的安定性を示し、骨格のSi/Alモル比が調整可能である。ZMQ-1は、固有メソ-マイクロ孔チャネル系を備えた初のアルミノケイ酸塩ゼオライトである。また、ZMQ-1はブレンステッド酸性であり、重油の接触分解において高い活性と特異的な選択性を示す。三次元電子線回折（3D ED）データから、ZMQ-1合成に用いられた有機構造規定剤（OSDA）の位置が決定され、固有メソ-マイクロ多孔性ゼオライトの形成時に構造を規定するOSDAの独特な役割が示された。これにより、他の安定なメソ孔含有ゼオライトの調整を促す動機がもたらされる。
