《天然豐度下多相催化反應的順磁弛豫增強固體NMR研究》是依託中國科學院精密測量科學與技術創新研究院，由李申慧擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：天然豐度下多相催化反應的順磁弛豫增強固體NMR研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李申慧
- 依託單位：中國科學院精密測量科學與技術創新研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
固體核磁共振是表征多相催化劑微觀結構和催化反應機理的有力工具。順磁金屬離子引入到多相催化劑既可扮演催化反應的活性中心，亦可作為探針從一個全新的視角來探測多相催化體系的內在構效關係。儘管如此, 固體核磁共振研究順磁體系通常受到順磁位移及弛豫速率增強的干擾, 進而影響了核磁信號採集以及譜峰信號歸屬。本項目擬通過套用和發展固體核磁共振方法來研究順磁多相催化體系結構和動力學性質。通過固體核磁共振測得順磁弛豫速率增強, 從獲取的距離參數來得到順磁離子在催化體系中的位置、主客體相互作用以及進行多相催化劑的酸性表征。本項目致力於推進天然豐度下的原位固體核磁共振技術及其在闡述順磁體系反應機理歷程和反應活性中心等方面的套用。本項目的實施開展將為順磁弛豫增強固體核磁共振技術研究多相催化提供一些基礎和參考性依據。
結題摘要
本項目通過發展和套用順磁弛豫增強固體核磁共振方法來研究多相催化劑活性中心的結構性質以及觀測多相催化反應機理。本項目發展了在天然豐度下探測多相催化體系催化反應機理的順磁弛豫增強固體NMR技術，不僅可以節約13C同位素富集的成本，而且還大大縮短固體NMR 的採樣時間。並且建立了超高場超快魔角旋轉下強順磁體系1H-13C及1H-1H二維相關譜技術, 明確了強順磁體系1H, 13C NMR信號的全歸屬，節省了譜儀採集時間。另外, 利用順磁弛豫增強固體NMR 技術，不僅可以表征金屬離子活性中心的價態變化，而且能實時監測催化反應過程，推測催化反應機理。此外,利用固體NMR 技術研究了含順磁離子的Cu-H-MOR 分子篩上甲醇羰基化反應的過程，探討了銅物種對羰基化反應的影響。提出的13C-27Al NMR新方法可以用來研究沸石分子篩催化體系活性中心與吸附分子主客體相互作用模式。藉助固體核磁共振實驗技術研究了幾種功能材料分子動力學性質以及主客體相互作用模式, 揭示了內在的構效關係。另外, 我們為物理化學學報以及催化學報撰寫綜述來說明固體核磁共振在固體酸催化劑上活性中心表征以及闡述多相催化反應機理上的套用發展趨勢以及前景展望。在基金委的資助下,本項目代表性的研究成果包括以下: （1） Solid State Nucl. Magn. Reson. 2015, 66:29 （2）J. Magn. Reson. 2015, 251:36-42 （3）Solid State Nucl. Magn. Reson. 2016, 74-75: 10 （4） Solid State Nucl. Magn. Reson. 2016, 80: 1-6 （5）J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 3068 （6. ） Molecules 2014, 19:1353 （7）Acta Phys. -Chim. Sin., 2017, 33 : 270 （8）Chin. J. Catal.2015, 36 : 789 （9）J. Phys. Chem. C 2017， 121， 14261 （10）Solid State Nucl. Magn. Reson. 2018, 90:1 （11） Zeolites in Sustainable Chemistry 20
