原位固体核磁共振方法的发展及在纳米界面催化研究中的应用

基本信息
批准号:21773230
项目类别:面上项目
资助金额:65.00
负责人:侯广进
学科分类:
依托单位:中国科学院大连化学物理研究所
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:韩秀文,龚科,陈虹余,纪毅
关键词:
多相催化魔角旋转纳米界面催化原位核磁共振固体核磁共振
结项摘要

With the rapid development of controllable nano-catalyst synthesis approach, the fine regulation of the interfacial structure has been more and more attractive to the catalyst researchers. The characterization at atomic level of the interfacial microstructure and the reactive processing by solid-state NMR would provide significant information for designing and developing novel catalysts. In recent years, a number of NMR innovations have been developed, although these developments could accelerate the applications of solid-state NMR in catalytic materials research, they have also raised new challenges. In this project, we focus on the development of solid-sate NMR methodology to break through the limitations of current NMR hardware and spin system of interest, and on the development of high-temperature & high-pressure in-situ solid-state NMR equipment and technique to observe the structural changes and activation mechanism under the practical reaction conditions. By combining the designed solid-state NMR pulse sequences and the high-temperature & high-pressure in-situ NMR technique, the interfacial catalytic reaction can be studied at atomic level under the original reaction conditions, where the instant changes in reactants, intermediates can be tracked quantitatively. Finally, the activation mechanism of reactants on the surface of catalyst, as well the reaction mechanism, can be revealed, which would help to understand the relation between “structure” and “performance” of the nano interfacial catalysts. The successful implementation of this project is expected to open up new strategy for studies of nano-interfacial catalysts, and promote the developments of designing novel catalysts.

随着纳米可控合成方法的快速发展,催化剂表界面结构的精细调控越来越受到催化领域科学家的重视,固体NMR在原子水平上对其微观结构和活化历程的研究为新型催化剂的制备和研究提供了极为宝贵的技术支持。近些年NMR谱仪技术不断地发展和创新,一方面加速了固体NMR在催化材料研究中的应用,另一方面对于常规固体NMR方法的实施也提出了新的挑战。本项目拟采用近年新兴的NMR谱仪技术,设计和发展新型固体核磁共振方法,以突破当前NMR硬件和自旋核体系条件的限制,并开发耐高温高压原位固体核磁共振相关设备及方法。结合发展的固体NMR脉冲方法与原位高温高压固体NMR技术,应用于实际表界面催化反应中;在原始反应条件下跟踪观测反应物、中间体的实时变化,进而揭示活化历程和反应机理,在原子水平上理解和揭示界面催化剂的“构-效”关系。本项目的顺利实施将会为纳米界面催化的研究开辟新的路径,并为催化剂的研发、构筑提供新的思路。

项目摘要

多相催化中重要的化学反应往往依赖于表面催化作用,纳米界面催化材料的表面的微观结构、活化性能及催化机理的研究,对于设计高效、稳定的催化材料具有重要的意义。本项目以表界面催化体系为研究对象,针对多相催化反应中的关键科学问题,通过高分辨固体核磁共振技术为主要表征手段,研究了基于分子筛、氧化物催化剂的碳资源小分子转化反应体系,从表界面微观结构、活性位、催化反应机理等多方面揭示催化反应过程的微观机制,进而理解催化剂结构与催化反应效率和催化剂稳定性之间的关联。并且,针对NMR谱学技术在催化体系实际研究应用中面临的重要挑战,设计和发展了多种新型固体核磁共振谱学方法,以及开发了高温、高压原位固体核磁共振动态表征技术,进一步拓展了固体核磁共振在表界面纳米催化中的应用。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

DOI:
发表时间:2020
3

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

DOI:
发表时间:2018
4

感应不均匀介质的琼斯矩阵

感应不均匀介质的琼斯矩阵

DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201804052
发表时间:2019
5

当归补血汤促进异体移植的肌卫星细胞存活

当归补血汤促进异体移植的肌卫星细胞存活

DOI:
发表时间:2016

侯广进的其他基金

相似国自然基金

1

原位核磁共振技术及其在催化研究中的应用

批准号:29973058
批准年份:1999
负责人:邓风
学科分类:B0306
资助金额:12.00
项目类别:面上项目
2

原位固体核磁共振研究固体磷钨酸及其盐的酸性和催化直链烷烃异构化反应机理

批准号:20573133
批准年份:2005
负责人:杨俊
学科分类:B0306
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
3

原位固体核磁共振研究过渡金属修饰的分子筛体系及催化烯烃歧化反应机理

批准号:20403017
批准年份:2004
负责人:张维萍
学科分类:B0306
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
4

二维固体核磁共振和微成像方法在高分子科学中的应用

批准号:29204028
批准年份:1992
负责人:沈伊民
学科分类:B0511
资助金额:4.00
项目类别:青年科学基金项目