馬薩諸塞州阿默斯特研究的Zeolite晶體，除其他常見應用領域外，現將其用于將石油提煉成汽油和將生物質提煉成生物燃料，是地球上較為常用的催化劑。按重量計算，它們的形成機制已引起化學工業馬薩諸塞大學阿默斯特分校的化學家Scott Auer?bach及其相關的研究人員的濃厚興趣。這些研究人員在理解沸石結構和振動的新方法上取得的進展，能夠開發出新的、量身定制的沸石材料，用于更為復雜的新應用。

在最近一期的《美國化學學會雜志》上的封面故事中，描述了該團隊如何使用系統分析和一種稱為拉曼光譜的技術，加上量子力學建模，來發現他們稱之為“三環橋”的新納米級構建塊，幫助解釋沸石的多孔結構及其動力學行為。Auer bach說：“這一突破很重要，因為它讓我們能夠看到不可見的東西——導致沸石晶體的精確結構。我們希望這種結構見解將幫助我們合成新的、量身定制的沸石，用于清潔能源的高級應用和碳捕獲?！?/p>

麻省大學阿默斯特分校的化學工程師Wei Fan和第一作者Tongkun Wang，及伍斯特理工學院的其他人紛紛表示，這種新的方法能夠取代傳統的簡單單一的方法，其可以增強使用拉曼光譜作為研究沸石結構和形成的分析工具的能力。在美國能源部材料科學與工程部支持的這項工作中，Auerbach及其同事表示，由于前體結構是中等大小的，因此揭示沸石合成很復雜，因此它們陷入了納米級的盲點：對于原子級和官能團結構分析來說太大，對X射線分析來說是無序的。相比之下，拉曼光譜已成為探測各種材料中程結構的強大工具，范解釋說，到目前為止，對具有新結構和成分的沸石合成的實驗研究是基于反復試驗的方法，表征該過程提出了“誘人的挑戰”。

他們指出，基于三環橋的貢獻為理解結晶途徑提供了一種新工具，為設計用于催化和分離的高級應用的材料打開了大門。此外，通常在沒有證據的情況下假設拉曼譜帶可以分配給單個沸石環。研究人員測試了這一假設并發現三環橋-連接在一起的三個沸石環的集合-在沸石形成中起著關鍵作用。利用這一點，他們發現了沸石鍵角和拉曼頻率之間的精確關系，可用于確定沸石結晶過程中形成的結構。在未來的工作中，Auerbach、Fan 和他們的團隊計劃在沸石結晶過程中測量和模擬拉曼光譜，以確定哪些三環橋存在并將被由此產生的沸石進行銜接。