JPCL封面文章——MOR孔道酸性和限域效应研究

龚科 刘正茂 Date : 2021-03-11


文章摘要:

丝光沸石(MOR)是工业催化领域中最重要的催化剂之一。其独特的十二元环直通孔道和八元环窄孔道结构,及不同孔道内的酸位点,对于催化反应性能有重要意义。本工作以乙腈为探针分子,利用固体核磁共振和理论计算,对H-MOR分子筛的酸性和主客体相互作用进行了全面研究。以氘代乙腈和三甲基膦作为探针,通过多核多维核磁共振技术,揭示了Brønsted酸位点的分布和构型;通过定量研究乙腈分子和B酸位点的相互作用,研究了MOR孔道的限域作用。不同孔道的限域效应差异也许是决定两种孔道内不同反应性能的关键。




本文亮点:

1. 利用氘代乙腈和三甲基膦作为探针分子,结合理论计算,对MOR分子筛两种孔道的酸位点进行了区分;

2. 利用1H-27Al和1H-29Si异核相关实验研究了Brønsted酸位与骨架的相互作用,进一步验证了酸位的归属;

3. 利用15N富集乙腈作为探针测量了乙腈分子和Brønsted酸位点的1H–15N偶极相互作用,测量结果和DFT计算共同表明:十二元环中存在两种运动性不同的乙腈分子,一种是运动受限的,另一种是高度自由的,两种类型的乙腈可随温度变化相互转化;另一方面,在八元环中的乙腈分子,由于分子筛骨架的约束,运动性受到很大限制。


参考文献:

Acidity and Local Confinement Effect in Mordenite Probed by Solid-State NMR Spectroscopy

J. Phys. Chem. Lett. 2021, 12, 9, 2413–2422

DOI:10.1021/acs.jpclett.0c03610


原文链接:

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpclett.0c03610?ref=pdf