果糖在自然界中的含量远远低于葡萄糖，然而果糖作为食品甜味剂和生物精炼厂的核心成分，其需求远远大于葡萄糖。为了满足这种需求可以借助非均相催化的方式使廉价易得的葡萄糖异构化为果糖。

然而，目前使用的镁铝氧化物、金属硅酸盐和其他一些固体碱催化剂仅能在葡萄糖浓度较低的反应体系中催化反应，且转化率受到反应平衡限制。这带来了巨大的后期分离成本。如果直接提高葡萄糖浓度，总是会导致果糖的降解和大量副反应发生。

近日，中国科学院广州能源研究所的王晨光研究员，以单晶Beta纯硅沸石为基体，设计构建了酸碱双活性位点分子筛催化剂，使其在醇溶剂中催化异构化-糖苷化的级联反应。实现了浓度高达33 wt.%的葡萄糖以54.9%的产率转化为果糖，总糖回收率达到93.3%。

该项研究通过简单的碱-水热手段将铟引入到单晶Beta纯硅沸石中。这样的合成方案使得沸石中形成了两种状态的铟，即孤立的铟位点和In₂O₃纳米粒子。其中孤立的铟位点位于分子筛框架边界，纳米氧化物位于由碱腐蚀形成的介孔之中。

沸石中的两种活性位点在甲醇中协同催化级联反应：氧化物上的碱性位点催化高浓度葡萄糖异构化，而框架边界的Lewis酸性位点催化果糖的甲基糖苷化。在反应之后加入少量水进行水解，最终得到果糖。值得注意的是位于沸石框架边界的Lewis酸性位点能够以甲醇解离性吸附途径选择性地催化果糖而不是葡萄糖的糖苷化，从而不会影响葡萄糖异构化过程的进行。

该研究所提出的转化策略避免了果糖在高浓度反应体系中的积聚而导致的降解，实现了超过反应平衡的果糖收率。同时简单的催化剂合成方式和应用场景使得该过程具有良好的工业应用潜力。