轻质烷烃是汽车、石油化工和发电厂等移动和固定燃烧源排放的主要挥发性有机化合物（VOC）之一,是大气中的主要污染物,对人类造成短期和长期危害。由于低碳烷烃的热稳定性和化学稳定性,它们比长链分子更难降解。随着排放控制法规日益严格,开发高效催化剂已成为去除轻质烷烃等污染物的有效途径。一般来说,由于增加了可接近的活性位点,超小金属纳米团簇与较大的金属颗粒相比表现出更高的催化活性。然而,由于水在活性位点的竞争吸附和苛刻反应条件下的高温烧结,这些催化剂往往会活性下降。此外,分子筛具有规则的微孔结构和优异的热稳定性。分子筛包裹金属纳米粒子可以防止金属纳米粒子的迁移和团聚,从而提高负载型金属催化剂的稳定性。然而,传统的浸渍、离子交换等方法难以实现将金属纳米颗粒包封在分子筛中的要求。近年来,已开发出多种将金属纳米颗粒包封在分子筛中的有效方法。原位一锅合成方法可以更有效地将超小尺寸金属纳米粒子包裹在分子筛中。将超细金属纳米团簇包裹在沸石中是解决热催化中金属分散与烧结问题的有效策略。首先,通过简单的一锅法制备了一系列包裹在Silicalite-1（S-1）沸石中的超细Ru纳米团簇（＜0.95 nm）催化剂,并将其应用于丙烷的催化氧化。结果表明,Ru1@S-1具有优异的丙烷催化氧化性能,T95低至294°C,转换频率（TOF）高达5.07×10-3 s-1,明显高于对比负载催化剂（Ru1/S-1）。重要的是,Ru1@S-1表现出优异的热稳定性、耐水性和循环使用性,这归应于S-1外壳的限制和屏蔽作用。原位DRIFTS结果表明,Ru1@S-1上的丙烷氧化遵循Mars-van Krevelen（Mv K）机制,其中沸石骨架中的羟基可以提供活泼氧。其次,通过简单的一锅法,采用双重限制策略（壳约束和强金属-金属氧化物相互作用）合成了Rh-Mn Ox@S-1并应用于丙烷的深度氧化。结果表明,在Rh-Mn Ox@S-1上丙烷的90%转化温度(T90)低至264°C,明显低于传统负载的(Rh-Mn Ox/S-1,T90=369°C)和无Mn Ox的(Rh@S-1,T90=285°C)催化剂。此外,Rh-Mn Ox@S-1在220°C时的转换频率值高达15.8×10-3 s-1,大约是同类催化剂的5-6倍。更重要的是,Rh-Mn Ox@S-1还表现出优异的高温热稳定性、耐水性和循环使用性,这可归因于沸石壳的屏蔽作用以及Rh和Mn Ox物种之间的协同电子结构效应。原位漫反射红外傅里叶变换光谱分析表明,C3H8在Rh-Mn Ox@S-1催化剂上的深度氧化遵循Mars-van Krevelen（Mv K）机制,即吸附的C3H8物质与来自Rh-Mn Ox界面的活性氧作用。本研究中开发的双重限制策略为设计用于在恶劣反应条件下去除VOC的高性能催化剂提供了一种新方法。