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甲醇制烯烴(MTO)工藝作為一種利用非石化資源生產烯烴的創新高效路線，已在工業領域取得成功開發和應用，并引起了C1化學和沸石催化基礎研究領域的關注。大連化物所研發的以煤為原料制甲醇的DMTO技術，在經濟效益和技術創新方面取得了可觀的成績，開啟了非石油資源可持續制造烯烴的新時代。此后，大連化物所開創了第二代、第三代DMTO工藝(DMTO-II和DMTO-III)，正在成為我國乙烯、丙烯生產的重要路線。
分子篩催化劑，特別是小孔開孔的空腔型沸石，其嵌入空腔型結構的復雜微環境在MTO反應的形狀選擇性方面表現出明顯的特點和優勢。這種復雜的催化環境導致產物分布、催化劑失活和分子擴散方面存在巨大差異，揭示了八元環(8-MR)和空腔型沸石催化劑上空腔控制的甲醇轉化。
在最近發表在《國家科學評論》上的評論中，由教授領導的研究小組。中國科學院大連化物所國家低碳催化技術工程研究中心劉忠民和魏迎旭總結了甲醇制烯烴反應中的空腔控制原理。空腔控制的甲醇轉化反應行為、空腔控制的烴庫物種和反應路徑的形成、空腔控制的催化劑失活和擴散行為以及啟發的控制策略綜述如下。
腔體控制的MTO反應行為：腔體結構和尺寸直接控制產物分布、催化劑失活和分子擴散。作者綜述了孔徑相似但空腔結構不同的典型8-MR和空腔型沸石催化劑催化甲醇轉化時反應行為和產物分布的差異。了解空腔控制的 MTO 反應行為將有助于建立沸石材料的形狀選擇性。
空腔控制的反應中間體和反應路徑：空腔型沸石特殊的催化微環境改變了MTO反應過程中的反應中間體和反應路徑。這種特殊的催化微環境驅動著MTO反應的動態演化。作者闡述了烴池物種生成的空腔控制效應以及復雜反應網絡中烯烴生成的主導反應路徑。
空腔控制的焦炭形成和催化劑失活：作者總結了 SAPO-34 中的焦炭物質沉積和失活模式，包括低溫金剛烷物質的發現、多甲苯演化為聚甲基萘過程中關鍵前體的識別，以及提出的多環芳烴過籠生長模式機理 然后討論了不同空腔結構的沸石催化劑焦炭種類的差異及失活機理。
空腔控制擴散：作者描述了空腔型沸石的擴散行為，將空腔結構和孔徑在擴散中的作用聯系起來，然后揭示了空腔型沸石的擴散機制。此外，該綜述還總結了有機物質在酸性空腔中的分子擴散，并指出了耦合擴散和反應研究的必要性。
