New insights into the di-n-propylamine (DPA) molecule as an organic structural directing agent (OSDA) in the crystallization of AlPO4-11 molecular sieve
New insights into the di-n-propylamine (DPA) molecule as an organic structural directing agent (OSDA) in the crystallization of AlPO4-11 molecular sieve
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对二正丙胺 (DPA) 分子作为 AlPO4-11 分子筛结晶中的有机结构导向剂 (OSDA) 的新见解
DOI：
10.1039/c8qi00346g
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发表时间：
2018-07
影响因子：
7
通讯作者：
Deng Feng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sheng Na;Chu Yueying;Xin Shaohui;Wang Qiang;Liu Xiaolong;Xu Jun;Xiao Feng-Shou;Deng Feng
采用PT-J-HMQC 27 Al/31 P双共振NMR、2D 31 P和1H DQ-SQ MAS NMR等先进的固体NMR技术，研究了无溶剂法合成的AlPO_（4 -11）分子筛晶化过程中的结构导向效应。首次明确了AlPO_（4 -11）分子筛的晶化机理：（i）二正丙胺（DPA）分子有机模板剂能有效地诱导4-和/或6-MR链通过氢键相互作用向二维层状结构转变;（ii）双分子（two-DPA）的形成驱动从2D层状结构到3D晶体的转变。理论计算进一步证实了双DPA分子在AlPO 4 -11通道中的形成是热力学稳定的。深入了解OSDA在晶化过程中的作用，对于设计和合成具有新结构和新路线的磷酸铝基分子筛具有潜在的重要意义。
Advanced solid-state NMR techniques, including PT-J-HMQC 27Al/31P double-resonance NMR, 2D 31P and 1H DQ-SQ MAS NMR experiments, have been used to study the structure-directing effect in the crystallization of the molecular sieve AlPO4-11 synthesized by a solvent-free method. Our studies clearly demonstrate the mechanism of crystallization of the molecular sieve AlPO4-11 for the first time as follows: (i) the organic template of di-n-propylamine (DPA) molecules can effectively induce transformation from the 4- and/or 6-MR chains to a 2D-layered structure through H-bond interactions; (ii) the formation of a twin molecule (two-DPA) drives the transformation from a 2D-layered structure to 3D crystals. Theoretical calculations further confirm that the formation of the twin DPA molecule is thermodynamically stable in the channels of AlPO4-11. Deep understanding of the role of OSDAs in crystallization is potentially important for the design and synthesis of aluminophosphate-based molecular sieves with novel structures and new routes.
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