α-Fe(II)催化活性位点能够催化N₂O分解，生成反应活性非常高的α-O，这种α-O能够选择性的氧化活化惰性烃分子。但是目前人们对这种高反应活性位点α-Fe(II)的生成过程并不了解。

有鉴于此，斯坦福大学Edward I. Solomon，比利时鲁汶大学Robert A. Schoonheydt、Bert F. Sels、Michiel Dusselier等报道通过不同方法在分子筛中引入Fe，随后考察了各种方法引入的Fe在形成α-Fe(II)物种的优势和缺点。发现后合成的Fe物种引入分子筛的孔道扩散性和分散性较弱，而且导致生成氧化铁。相比而言，在水热合成分子筛的过程中引入Fe(III)，同时进行合适的处理，能够在合成CHA型分子筛的过程中引入>1.6 % wt. Fe，其中的70 % Fe结构为α-Fe(II)。

本文要点：

（1）

作者对Fe影响晶化过程的情况进行研究，UV-Vis-NIR、FT-IR、Mössbauer谱、Fe中间体物种结构进行表征，随后通过在线质谱法对每个步骤分别进行表征，对生成α-O的过程、与之对应的在室温常压与化学计量比甲烷反应生成甲醇的产率情况进行验证表征。在单程催化反应后使用H₂O/CH₃CN萃取、蒸气脱附分别得到134 μmol/g、183 μmol/g甲醇，这个结果是目前含铁分子筛催化剂能得到的最高结果。

（2）

按照干燥、煅烧、活化步骤说明分子筛中生成铁的结构和过程变化。提出通过是否在高温活化，分别形成两种α-Fe(II)物种。其中高温活化形成的α-Fe(II)伴随着Al原子在分子筛的晶格中重新分布和生成热力学上更加稳定的α-Fe(II)。

参考文献

Max L. Bols, Julien Devos, Hannah M. Rhoda, Dieter Plessers, Edward I. Solomon*, Robert A. Schoonheydt*, Bert F. Sels*, and Michiel Dusselier*, Selective Formation of α-Fe(II) Sites on Fe-Zeolites through One-Pot Synthesis, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c07590

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c07590