近期，吉林大学未来科学国际合作联合实验室、化学学院、无机合成与制备化学全国重点实验室科研团队在Journal of the American Chemical Society上发表题为“3D-to-3D Topotactic Transformation in Extra-large-pore Pure-silica Zeolite”的研究工作。团队首次通过三维骨架拓扑缩合定向转变策略，制备出稳定新型超大孔全硅分子筛JU-87（JilinUniversity, No.87），为全连接超大孔分子筛的构筑提供了全新思路。

工业分子筛的孔道主要局限于12元环结构，难以满足大分子传质与转化的需求。因此，开发孔口尺寸超过12元环的稳定超大孔分子筛，一直是分子筛合成领域的重要目标与核心挑战。近年来，利用分子筛前驱体中的末端羟基进行定向缩合，已成为构筑新型分子筛结构的一种有效策略。然而，该策略的应用目前仍局限于二维层状前驱体构筑三维中孔及大孔分子筛体系，通过三维骨架定向缩合制备超大孔分子筛尚未取得突破性进展。

针对上述挑战，于吉红教授团队提出三维骨架定向转化策略，成功制备了一种稳定的新型超大孔全硅分子筛JU-87（JilinUniversity, No.87）。团队首先通过结构导向设计，成功构筑了具有24元环孔道的新型三维骨架前驱体JU-86（JilinUniversity, No.86），其孔道中12个Si位点存在末端羟基，空间邻近的两个硅羟基通过形成SiO⁻···HOSi强氢键而耦合，并由结构导向剂的电荷补偿及弱C–H···O相互作用协同稳定。对JU‑86进行高温煅烧处理后，有机结构导向剂分解，相邻硅羟基与硅氧负离子发生脱水缩合，形成新的Si–O–Si桥键，实现三维间断骨架前驱体JU-86向全连接三维骨架JU‑87的转变（图一）。

图一：三维骨架前驱体JU-86定向缩合制备三维超大孔JU-87分子筛示意图

JU-87具有独特的一维18元环超大孔道，孔道内分布有序的外扩空腔，其孔口尺寸约为9.32 × 8.91 Å，最大空腔尺寸约为18.7 Å，可为大分子提供高效的传质通道和转化空间。此外，JU-87分子筛具有良好的热稳定性，经1000 ℃高温焙烧后骨架结构仍保持稳定，并在大尺寸染料分子尼罗红吸附实验中展现出优异的吸附性能和良好的循环稳定性。加之合成成本较低，该材料在大分子吸附分离、有机污染物去除等领域具有显著的应用潜力。

文章第一作者为吉林大学博士后焦丰，于吉红教授及南京大学杜红宾教授、黎建教授为共同通讯作者。

全文连接：https://pubs.acs.org/jacsat/article/doi/10.1021/jacs.6c05613