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沸石具有精巧的微孔結(jié)構(gòu)和可調(diào)節(jié)的酸性,在從石油和煤炭的加工到可持續(xù)化學(xué)及環(huán)境修復(fù)等廣泛的工業(yè)應(yīng)用中,它都是普遍使用的催化劑。優(yōu)化沸石性能的關(guān)鍵在于深入理解其結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。原位固態(tài)核磁共振光譜能夠讓人們在原子層面了解沸石催化反應(yīng)的結(jié)構(gòu)與動力學(xué)方面的信息,已經(jīng)成為研究沸石結(jié)構(gòu)與性能的一種至關(guān)重要的工具。本文綜述了原位固態(tài)核磁共振技術(shù)在沸石催化領(lǐng)域的最新進展,首先回顧了用于沸石催化反應(yīng)的原位核磁共振技術(shù),包括類間歇式和連續(xù)流動反應(yīng)模式,全面總結(jié)了這些技術(shù)的條件和局限性。隨后,文章回顧了原位核磁共振技術(shù)在沸石催化反應(yīng)中的應(yīng)用,重點介紹了甲醇制烴、乙醇脫水、烷烴活化等重要催化反應(yīng);著重介紹了特定原位核磁共振方法應(yīng)對這些領(lǐng)域所遇到的關(guān)鍵挑戰(zhàn)的策略,例如探測反應(yīng)中間體和闡明反應(yīng)機理。此外,文章還討論了沸石催化過程中原位核磁共振研究帶來的新機遇以及潛在的挑戰(zhàn)。
引用格式
Chao Wang, Min Hu, Jun Xu, Feng Deng. Mechanistic studies of zeolite catalysis via in situ solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy: progress and prospects. Front. Chem. Sci. Eng., 2025, 19(1): 1
https://doi.org/10.1007/s11705-024-2505-2
作者和單位
王超(第一作者)、徐君(通訊作者)、鄧風(fēng)(通訊作者):中國科學(xué)院精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院,中國科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所