Le zeoliti sono importanti materiali microporosi cristallini inorganici con un'ampia gamma di applicazioni nelle aree della catalisi, dello scambio ionico e dell'adsorbimento/separazioni. Grazie alla loro struttura dei pori unica, all'elevata stabilità termica e alle proprietà acido-base regolabili, le zeoliti sono uno dei più importanti catalizzatori eterogenei utilizzati nell'industria petrolchimica e nell'industria della chimica fine.

La progettazione di zeoliti efficienti con proprietà migliorate dipende dalla comprensione della relazione struttura-attività, che richiede la caratterizzazione fondamentale delle zeoliti. La spettroscopia NMR allo stato solido (ssNMR) è uno strumento consolidato nello studio delle zeoliti e delle relative reazioni catalitiche grazie al suo vantaggio nel fornire approfondimenti a livello atomico sulla struttura molecolare e sul comportamento dinamico.

In una nuova recensione pubblicata su National Science Review , gli scienziati dello State Key Laboratory of Magnetic Resonance and Atomic and Molecular Physics a Wuhan, in Cina, riassumono i recenti progressi nella ssNMR dei catalizzatori di zeolite, comprese principalmente le nuove applicazioni di ssNMR per studiare la struttura della struttura della zeolite, i siti cataliticamente attivi, le interazioni intermolecolari e meccanismi di reazione catalitica. Gli autori discutono anche degli attuali limiti e delle prospettive future della tecnica ssNMR per la sua applicazione nei catalizzatori di zeolite.

Gli autori indicano che, combinato con strumentazione avanzata e tecniche sperimentali, ssNMR ha dimostrato di essere un potente strumento analitico nella caratterizzazione delle zeoliti. Il rilevamento diretto della struttura della struttura e dei siti acidi è consentito utilizzando vari metodi 1D e 2D ssNMR. Le conoscenze acquisite hanno consentito agli scienziati delle zeoliti di ottimizzare le zeoliti con prestazioni catalitiche migliorate in molte reazioni importanti come la conversione del metanolo, il cracking degli idrocarburi e l'oligomerizzazione degli alcheni.

Nel frattempo, la spettroscopia di correlazione 1D e 2D consente a ssNMR di sondare le distanze spaziali internucleari, che sono associate alle interazioni ospite-ospite e ospite-ospite nelle zeoliti. La caratterizzazione di varie interazioni consente agli scienziati di acquisire una migliore comprensione della sintesi della zeolite, dell'adsorbimento/desorbimento e delle reazioni catalitiche.

Inoltre, l'utilizzo di ssNMR per l'osservazione e l'identificazione di intermedi attivi critici nelle reazioni catalizzate dalla zeolite è diventato un approccio chiave per la delucidazione del meccanismo di reazione. La conoscenza del meccanismo di reazione e degli intermedi coinvolti è stata applicata alla sintesi di nuove zeoliti in grado di controllare la via di reazione in una reazione complessa come la conversione del metanolo. + Esplora ulteriormente

Sintetizzare zeoliti nanometriche