Las zeolitas son importantes materiales microporosos cristalinos inorgánicos con una amplia gama de aplicaciones en las áreas de catálisis, intercambio iónico y adsorción/separaciones. Debido a su estructura de poros única, alta estabilidad térmica y propiedades ácido-base ajustables, las zeolitas son uno de los catalizadores heterogéneos más importantes utilizados en la industria petroquímica y la industria química fina.

El diseño de zeolitas eficientes con propiedades mejoradas depende de la comprensión de la relación estructura-actividad, lo que requiere la caracterización fundamental de las zeolitas. La espectroscopia de RMN de estado sólido (ssNMR) es una herramienta bien establecida en el estudio de las zeolitas y las reacciones catalíticas relevantes debido a su ventaja para proporcionar información a nivel atómico sobre la estructura molecular y el comportamiento dinámico.

En una nueva revisión publicada en National Science Review , científicos del State Key Laboratory of Magnetic Resonance and Atomic and Molecular Physics en Wuhan, China, resumen los avances recientes en ssNMR de catalizadores de zeolita, que incluyen principalmente las nuevas aplicaciones de ssNMR para investigar la estructura estructural de la zeolita, los sitios catalíticamente activos, las interacciones intermoleculares y mecanismos de reacción catalítica. Los autores también analizan las limitaciones actuales y las perspectivas de futuro de la técnica ssNMR para su aplicación en catalizadores de zeolita.

Los autores indican que, combinado con instrumentación avanzada y técnicas experimentales, ssNMR ha demostrado ser una poderosa herramienta analítica en la caracterización de zeolitas. La detección directa de la estructura del marco y los sitios ácidos se habilita mediante el uso de varios métodos de ssNMR 1D y 2D. El conocimiento obtenido ha hecho posible que los científicos de zeolitas optimicen las zeolitas con un rendimiento catalítico mejorado en muchas reacciones importantes, como la conversión de metanol, el craqueo de hidrocarburos y la oligomerización de alquenos.

Mientras tanto, la espectroscopia de correlación 1D y 2D permite que ssNMR sondee las proximidades espaciales internucleares, que están asociadas con las interacciones huésped-huésped y huésped-huésped en las zeolitas. La caracterización de diversas interacciones permite a los científicos comprender mejor la síntesis de zeolitas, la adsorción/desorción y las reacciones catalíticas.

Además, la utilización de ssNMR para la observación e identificación de intermediarios activos críticos en reacciones catalizadas por zeolita se ha convertido en un enfoque clave para la elucidación del mecanismo de reacción. El conocimiento sobre el mecanismo de reacción y los intermedios involucrados se ha aplicado a la síntesis de nuevas zeolitas capaces de controlar la vía de reacción en una reacción compleja como la conversión de metanol. + Explora más

Sintetizar zeolitas nanométricas