对话港理工劳子桓：给分子筛拍原子级CT，几万吨工业催化剂从此有了"设计图纸"

分子筛催化剂自上世纪六七十年代工业化，广泛用于石油裂解和化工生产，但其活性位点——铝原子的空间分布长期处于“黑箱”状态。劳子桓指出，过去我们只能知道催化剂的性能，却不知道它为什么有这个性能。

分子筛的酸性来源于骨架中的铝取代硅：铝是三价，硅是四价，为平衡电荷，附近需要一个氢离子，形成Brønsted酸位点。铝的位置决定了酸位点的位置，但铝和硅在传统X射线衍射下几乎无法区分：铝有13个电子，硅有14个电子，除去外层电子后两者电子云相似，X射线难以分辨。

尽管电镜分辨率高，但在原子层面误差较大，且铝和硅有99%的相似性，因此现有技术很难将它们分开。劳子桓在牛津博士期间曾用探针分子（如吡啶、甲醇、氨）间接判断酸位点位置，但无法直接看到铝原子。