沸石催化剂固态核磁共振研究的最新进展

沸石是重要的无机结晶微孔材料，在催化、离子交换和吸附/分离等领域有着广泛的应用。沸石具有独特的孔结构、高热稳定性和可调的酸碱性能，是石油化工和精细化工中最重要的非均相催化剂之一。

设计具有改进性能的高效沸石取决于对结构-活性关系的理解，这需要对沸石进行基本表征。固态核磁共振(ssNMR)光谱学是研究沸石和相关催化反应的成熟工具，因为它在提供原子级分子结构和动态行为方面的优势方面具有优势。

在《国家科学评论》上发表的一篇新评论中，中国武汉磁共振与原子分子物理国家重点实验室的科学家总结了分子筛催化剂ssNMR的最新进展，主要包括ssNMR在研究沸石骨架方面的新应用结构、催化活性位点、分子间相互作用和催化反应机理。作者还讨论了ssNMR技术在沸石催化剂中的应用目前的局限性和未来前景。

作者指出，结合先进的仪器和实验技术，ssNMR已被证明是一种强大的沸石表征分析工具。通过使用各种1D和2DssNMR方法，可以直接检测框架结构和酸性位点。所获得的知识使沸石科学家能够优化沸石，使其在许多重要反应中的催化性能得到改善，例如甲醇转化、烃类裂解和烯烃低聚。

同时，1D和2D相关光谱允许ssNMR探测与沸石中的主客体和客体相互作用相关的核间空间邻近性。各种相互作用的表征使科学家能够更好地了解沸石合成、吸附/解吸和催化反应。

此外，利用ssNMR观察和鉴定沸石催化反应中的关键活性中间体已成为阐明反应机理的关键方法。对反应机理和所涉及的中间体的了解已应用于合成能够在甲醇转化等复杂反应中控制反应途径的新型沸石。