在催化、離子交換和吸附/分離等領(lǐng)域,Zeolite是重要的無機結(jié)晶微孔材料,具有廣泛的應(yīng)用。沸石因其獨特的孔結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和可調(diào)節(jié)的酸堿性能而成為石化和精細化工行業(yè)最重要的多相催化劑之一。固態(tài)核磁共振(ssNMR)光譜學(xué)是研究沸石和相關(guān)催化反應(yīng)的成熟方法,因為它可以提供對分子結(jié)構(gòu)和動態(tài)行為的原子級洞察。中國科學(xué)院精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院磁共振與原子分子物理國家重點實驗室的科學(xué)家們總結(jié)了分子篩催化劑ssNMR的最新進展,該綜述發(fā)表在以北京為基地的《國家科學(xué)評論》。
該綜述重點介紹了ssNMR在研究沸石骨架結(jié)構(gòu)、催化活性位點和分子間相互作用方面的新應(yīng)用。作者還討論了ssNMR技術(shù)目前的局限性和未來對沸石催化劑的潛在用途。
據(jù)作者介紹,當與尖端設(shè)備和實驗方法相結(jié)合時,ssNMR已被證明是一種有效的沸石表征分析工具。使用多種1D和2DssNMR技術(shù),可以直接檢測框架結(jié)構(gòu)和酸性位點。
研究沸石的科學(xué)家已經(jīng)提高了它們在各種關(guān)鍵反應(yīng)中的催化性能,包括烯烴的低聚、烴的裂解和甲醇的轉(zhuǎn)化。同時,ssNMR可以使用1D和2D相關(guān)光譜研究與沸石中主客體和客體相互作用相關(guān)的核間空間鄰近性。
通過表征不同的相互作用,科學(xué)家可以更好地了解沸石的生產(chǎn)、吸附/解吸和催化反應(yīng)。使用ssNMR觀察和識別沸石催化反應(yīng)中的關(guān)鍵活性中間體已成為了解反應(yīng)機理的主要策略。
反應(yīng)機理和中間體的知識已被用于合成能夠在復(fù)雜反應(yīng)中控制反應(yīng)途徑的新沸石。