路易斯酸催化剂是酸催化反应中用途广泛的一类催化剂，在石油化工、精细化学品合成及生物质转化等领域发挥着不可替代的作用。Sn-Beta分子筛是常用的固体路易斯酸催化剂之一，在许多反应中表现出独特的催化性能。传统合成方法难以精准地控制分子筛中Sn位点的落位，而Sn位点是影响Lewis酸位点催化性能的关键参数。

近日，中国科学院山西煤炭化学研究所高哲研究员团队基于前期对原子层沉积（ALD）技术的认识，利用ALD技术构建了Sn物种在Beta分子筛表面精准落位的ALD-Sn-Beta催化剂。催化剂的XPS、UV-Vis结果表明（图1）ALD-Sn-Beta催化剂的Sn物种主要分布在分子筛表面，而Im-Sn-Beta催化剂的Sn物种则主要分布在分子筛表面和内部孔隙中。XAFS、¹¹⁹Sn MAS NMR、DRIFTS表征结果表明Sn物种被精准地引入到脱铝Beta分子筛表面的羟基巢中，形成四配位的骨架Sn（Lewis酸）位点，而Im-Sn-Beta中的Sn物种落位在孤立的Si-OH位点，倾向于形成较大SnOx颗粒。DFT计算表明，TDMASn在羟基巢上的吸附能（-55.53 kJ mol^-1）明显低于在孤立的Si-OH基团上的吸附能（-43.25 kJ mol^-1）。NH₃-TPD、NH₃-FTIR、Py-IR等结果表明ALD-Sn-Beta含有更多的Lewis酸。对于环己酮B-V氧化反应（图2），与Im-Sn-Beta（9.3%）相比，ALD-Sn-Beta在1 h内具有更高的环己酮转化率（12.8%）。ALD-Sn-Beta和Im-Sn-Beta在1 h内的选择性分别为99.7%和98.0%，5 h后分别降至93.0%和85.0%。ALD-Sn-Beta催化剂的Lewis酸位点浓度更高，且中间产物ɛ-己内酯可以及时扩散到反应溶液中避免副反应的发生，其催化活性、选择性提高。

该研究结果为开发高效Lewis酸催化剂提供了重要的理论和实验基础。论文近日以“Tuning Sn location in zeolites by atomic layer deposition to construct efficient Lewis acid catalysts for Baeyer-Villiger oxidation reaction”为题在Science China Chemistry上发表。论文共同第一作者为赵凯丽和张少程，通讯作者为王晓晗博士后和高哲研究员。

图1.（a）催化剂的XPS谱图，（b）UV-Vis谱图，（c）XANES谱图，（d）¹¹⁹Sn MAS NMR谱图，（e）DRIFTS谱图，（f）TDMASn在表面Si-OH基团和羟基巢的理论吸附能，（g）NH₃-TPD谱图（h）NH₃-FTIR谱图和（i）Py-IR谱图

图2.（a）环己酮B-V氧化反应路线（b）环己酮转化率随反应时间的变化（c）催化剂作用5 h后的转化率和选择性（d）ALD-Sn-Beta活性和（e）选择性增强的机理示意图

（903课题组）