NMR探针分子表征分子筛酸性的理论研究

用量子化学计算的方法,采用三甲基氧膦（TMPO）、吡啶和三甲基膦（TMP）3种探针分子,研究了工业上常用的3种分子筛H-Y、H-ZSM5、H-MOR的Bronsted酸强度,讨论了这3种探针分子化学位移与Bronsted相对酸强度的相关性,揭示了各种探针分子在表征Bronsted酸性上的适用性.     

改性VOx/Al2O3催化剂催化氧化甲醇的固体核磁共振研究

采用固体核磁共振研究了NaOH 和HNO₃改性的VO_x/Al₂O₃上甲醇选择性催化氧化反应. 实验结果表明: 在甲醇的氧化反应中, 酸位对二甲氧基甲烷的生成起了重要作用. 与VO_x/Al₂O₃催化剂相比, 酸改性的VO_x/Al₂O₃上的强的Bronsted酸位对二甲氧基甲烷的选择性较高, 没有Bronsted酸位的碱改性的VO_x/Al₂O₃上生成的不是二甲氧基甲烷而是甲酸盐.     

铝离子在beta沸石晶化过程中对多形体A富集的影响

以四乙基氢氧化铵为有机结构导向剂,采用超浓水热方法,从氟离子体系合成出手性多形体A(简称A形体)富集的全硅beta沸石。在同样的初始混合物中引入铝源后,所合成的beta沸石中A形体含量明显降低,产物为普通的硅铝beta沸石。用粉末X射线衍射、元素分析、热重-差热分析、氮气吸附、扫描电子显微镜和固体魔角自旋核磁共振等表征手段对全硅beta沸石和硅铝beta沸石进行了详细的表征,并研究了其晶化过程。结果表明,铝源的引入可以加速beta沸石的晶化,得到的硅铝beta沸石晶体粒径明显减小。在硅铝beta沸石的晶化过程中生成了五配位铝物种,五配位铝物种可能是导致产物中A形体含量降低的原因。     

开放骨架磷酸铝AlPO4-12的晶化过程

以乙二胺为结构导向剂,在200℃加热物质的量组成为n_Al2O3:n_P2O5:n_en:n_H2O=1:1:2:226的初始混合物(en=乙二胺),合成了三维开放骨架磷酸铝化合物AlPO₄-12。用X-射线衍射、元素分析、pH测量、液体核磁共振以及电喷雾质谱研究了其晶化过程。依据质谱数据,开发了一个系统枚举在晶化过程中可能生成的小结构单元分子式的方法。研究发现在AlPO₄-12的晶化过程中经历了层状磷酸铝UiO-15和UiO-13中间相,液相中Al物种的浓度极低,在晶化过程中生成的小结构单元中P-OH逐渐增多,乙二胺分子逐渐质子化,在晶化过程中生成了磷酸铝的4元环和6元环。用电喷雾质谱研究晶化过程中的液相可以获得小结构单元的结构和组成信息。     

化学位移张量的测量

对于刚性晶格中的分子,化学位移是与外加磁场空间取向相关的张量,这个张量有6个独立的分量. 化学位移张量也可以利用其主轴分量及主轴与晶体坐标系的方向余弦来表示. 很显然,知道了固体分子中各不等价位置处的化学位移张量,就可以推测出分子中电子分布的图象,具有重要意义. 本文首先描述了化学位移张量测量的理论,对测量化学位移 各 向异性的各种方法作了介绍和比较,并详细论述了一些常用的方法,如二维魔角跳旋转(M a gic Angle Hopping, MAH)、二维魔角慢旋转(Magic Angle Turning, MAT)和二维变相旋转边带分离（2D phase-adjusted spinning sidebands, 2D-PASS）技术等. 最后,还介绍了单晶化学位移张量的常规测量方法.     

有机双官能化MSU-X介孔分子筛的合成

分别在两种非离子表面活性剂的存在下,采用共水解缩聚法一步合成具有双有机官能基的MSU-X介孔材料,并对其合成过程、材料的结构和表面性质进行了系统研究.结果表明,不同的制备参数对双官能化MSU-X孔道特征、表面性质和孔结构性能均有一定的影响;有机物以共价键的方式与SiO₂骨架相连并均匀分布于孔道表面形成有机界面层.双有机官能化的介孔材料具有分形特征.     

含硼分子筛的11B VAS NMR和1H MAS NMR研究

以变角旋转(VAS) NMR方法考察了三配位硼的存在状态,得到其四极作用常数C_q为2.4MHz,电场梯度不对称系数η为0.0.硼引入骨架形成的酸性羟基质子的信号位于2.3ppm,¹H{¹¹B}双共振实验证实其与硼原子的关联很弱.与6.5ppm分子筛吸水峰同时出现的2.7ppm的信号也被认为是吸水的信号,与非骨架铝羟基质子的信号在同一位置,但可通过¹H{²⁷Al}双共振实验加以判别.     

固体核磁共振魔角旋转条件下的定量交叉极化技术(英文)

交叉极化与魔角旋转结合（CP/MAS）的方法已经成为增强固体核磁共振（NMR）检测灵敏度最重要的技术之一.CP/MAS技术的应用大大提高了固体NMR谱图的采集效率.然而，I-S偶极耦合作用、旋转坐标系下的自旋-晶格弛豫、分子运动，以及样品中丰核的分布情况等因素，通常会导致CP/MAS谱图失去定量作用.近年来，多个研究组通过改进或者设计新型固体NMR脉冲序列，获得了基于CP的可用于定量分析的固体NMR谱图.本综述首先简要介绍了CP及CP动力学，随后介绍了一系列基于CP的定量固体NMR信号增强技术，具体包括ramped-amplitude CP（RAMP-CP）、multiple-contact CP、quantification of CP（QCP）、Lee-Goldburg frequency modulated CP（LG-FMCP）和quantitative CP（QUCP）.     

纳米晶簇多级孔道L沸石的合成及其脱硫性能

采用晶化培育法制备了L沸石纳米晶簇,以其作为前驱体,并以3-三甲基甲硅烷基丙基十六烷基二甲基氯化铵(TPHAC)为模板剂,合成了微孔-介孔多级孔道L沸石(MeLTL沸石).通过X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、27Al固体魔角核磁(27AlMASNMR)和吡啶傅立叶变换红外(Py-FTIR)等方法对MeLTL沸石进行了表征.研究结果表明,MeLTL沸石是由L沸石纳米晶簇自组装形成的,并具有介孔孔道和L沸石的微孔结构以及适宜的酸量与酸强度,其比表面积和孔体积分别高达611m2.g-1和0.696cm.3g-1.将MeLTL沸石作为添加剂引入柴油加氢脱硫催化剂载体中,并与添加L沸石、Al-MCM-41和仅以γ-Al2O3为载体的催化剂进行比较,其脱硫性能为最佳,经加氢后的柴油硫含量仅为9.3μg.g-1,脱硫率达99.3%.     

金属有机框架材料的结构、 动力学行为和主客体相互作用的固体核磁共振研究

金属有机框架材料(MOFs)在绿色能源气体储存、 二氧化碳捕获、 化学分离、 化学传感和多相催化等领域有着广泛的应用前景, 与其分子结构、 动力学行为以及与客体分子的相互作用密切相关. 固体核磁共振(NMR)能提供原子水平的结构距离信息, 能从多个时间尺度反映分子动力学行为, 能通过极化转移揭示主客体相互作用. 本文综述了近年来先进的固体核磁共振方法在研究MOFs的结构、 动力学行为以及主客体相互作用等方面的研究进展. 多核、 多维固体NMR可给出MOFs材料的金属中心以及有机配体的局部配位状态, 变温固体NMR可以反映MOFs的分子柔性以及有机配体在不同温度下的运动模式及速率. 固体NMR还可用来研究MOFs与吸附客体分子(如甲烷、 二氧化碳等)之间的相互作用模式. 通过固体NMR技术获得的结构信息有助于人们理解MOFs材料的构效关系, 并为合理设计新型的MOFs材料提供依据.