Bestimmung mikroskopischer Kenngrößen der Molekültranslation in Schüttungen nanoporöser Partikel mittels PFG NMR und Monte-Carlo-Simulation

使用 PFG NMR 和蒙特卡罗模拟确定纳米多孔颗粒床中分子翻译的微观参数

• 批准号: 5435323
• 负责人: Professor Dr. Jörg Kärger
• 金额: --
• 依托单位: Abteilung Grenzflächenphysik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2003-12-31 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5435323?language=en
• 关键词: Bestimmung; mikroskopischer; Kenngr; en; der

In den meisten Fällen ihres praktischen Einsatzes wie z. B. in der heterogenen Katalyse oder bei der adsorptiven Stofftrennung werden nanoporöse Materialien in gepresster oder in Pulverform verwendet. Damit besteht neben der Erforschung der molekularen Beweglichkeiten im Inneren der einzelnen nanoporösen Partikel ein besonders großes Interesse an der Vorhersage von Parametern, die den Molekültransport durch das gesamte Partikel-Ensemble (die so genannte long-range Diffusion) betreffen. In vielen Anwendungsbereichen der heterogenen Katalyse und Stofftrennung sind der Labyrinth-(tortuosity) Faktor und der Haft/Einfang- (sticking/trapping) Koeffizient wohletablierte Größen zur Beschreibung des Stofftransportes unter solchen Bedingungen. Um so erstaunlicher ist es, dass im betrachteten Fall des Stofftransportes durch Ensembles nanoporöser Partikel über diese Kenngrößen keine, bzw., wenn überhaupt, nur sehr widersprüchliche Aussagen gemacht werden können. Jüngste apparative und methodische Entwicklungen haben die NMR mit gepulsten Feldgradienten (PFG NMR) zu einem vielversprechenden Werkzeug werden lassen, diese Lücke zu schließen. In Kombination mit den Aussagen dynamischer Monte-Carlo-Simulationen soll im vorliegenden Projekt die PFG NMR zu einem Verfahren zur experimentellen Bestimmung genau dieser Kerngrößen des Stofftransportes in Schüttungen nanoporöser Partikel entwickelt werden. Neben der unmittelbaren Bedeutung einer solchen methodischen Entwicklung für die Stofftrennung und Stoffumwandlung mittels nanoporöser Materialien liefert sie wichtige Hinweise für den auch aus grundlagentheoretischer Sicht sehr interessanten, aber bisher noch völlig unerforschten Zusammenhang zwischen der molekularen Austauschrate an den Oberflächen der nanoporösen Teilchen und der long-range Diffusion. Die besonderen Aussagemöglichkeiten der PFG NMR, die im vorliegenden Projekt zur Lösung einer langanstehenden Aufgabe benutzt werden sollen, beruhen auf ihrer Fähigkeit, die Verteilungswahrscheinlichkeit molekularer Verschiebungen im Probeninneren und die Korrelation zwischen aufeinanderfolgenden Verschiebungen direkt zu messen.

在最多的秋天，他们的实践是这样的。B。在非均相催化剂中或在吸附性的Stofftrennung韦尔登多孔材料中或在粉末中。最好是在纳米粒子内部进行分子间的相互作用研究，这是一个很好的参数选择，通过粒子包绕（即长距离扩散）进行分子输运。在许多非均匀性的分解和Stofftrennung的分析中，弯曲因素和粘附/陷获因素的作用使Stofftransmartes在解旋过程中产生了良好的效果。因此，我们可以看到，在运输过程中，通过集合体的纳米粒子粒子并不是一个简单的粒子，如果你不介意的话，你会发现韦尔登有更广泛的宣传。最重要的是，核磁共振谱（PFG NMR）的谱线和方法的发展使一种非常快速的工作韦尔登变得更快，这使Lücke变得更清晰。结合动力学蒙特-卡罗-模拟方法，在一个实验中确定了在Schüttungen nanoporöser Partikel entwickelt韦尔登中的Stofftransportes的核密度。Neben der unmittelbaren Bedeutung einer solchen methodischen Entwicklung für die Stofftrennung und Stoffumwandlung mittels nanoporöser Materialien liefert sie wichtige Hinweise für den auch aus grundlagentheoretischer Sicht sehr interssanten，aber noch völlig unerforschten Zusammenhang zwischen der molekularen Austauschrate an den Oberflächen der nanoporösen Teilchen und der long-range Diffusion.在PFG NMR的基础上，在Lösung的前一个项目中，一个简单的增强韦尔登是唯一的，由他的Fähigkeit，Verteilungswahrscheinlichkeit molekuler Verbeninneren和correlation zwischen aufeinanderfolgenden Verbenbergen direkt zu messen组成。