水与氧化物纳米材料相互作用的固体核磁共振谱学研究
结题报告
批准号:
21972066
项目类别:
面上项目
资助金额:
66.0 万元
负责人:
彭路明
依托单位:
学科分类:
基础理论与表征方法
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
彭路明
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中文摘要
水在环境中普遍存在,也常是催化反应的反应物或生成物。水与氧化物的相互作用对氧化物催化剂的应用产生着巨大的影响,因此必须深入理解这种相互作用。该方面研究往往是在超高真空下借助扫描探针显微技术针对单晶模型体系开展,然而这与真实催化条件,存在所谓的“材料鸿沟”和“压力鸿沟”,其结果很可能不能很好地反映实际条件下氧化物催化剂的结构和性质。本项目提出在可控制备氧化物纳米材料基础上,主要借助固体核磁共振谱学,特别是17O 核磁共振和定量的1H固体核磁共振,结合密度泛函理论计算,探索水-氧化物纳米材料体系的结构,发展一种主要基于固体核磁共振谱学,在原子尺度上研究水和氧化物相互作用和动态过程的新表征方法。本项目研究成果将揭示在更接近真实催化条件下的氧化物催化剂的表面结构和性质,为理性设计和构建性能更优的氧化物催化材料, 应对国家在相关领域的重大研究需求提供新思路和理论依据。
英文摘要
Water is pervasive in the environment, and is often the reactant or the product in catalytic processes. The interaction between water and the oxide catalyst has a great impact on the applications of the catalyst, and therefore, it is required to understand the nature of such interaction. The research focused on this topic is often applied to the oxide single crystal under ultra-high vacuum condition by using scanning probe microscopy. However, there are so called “materials gap” and “pressure gap” between such condition and the actual working condition of the catalyst. Thus, the results obtained from these studies may not reflect the structure and properties of the real oxide catalyst. We propose to explore the interaction of water with oxide by applying solid-state NMR spectroscopy, in particular, 17O NMR and quantitative 1H NMR spectroscopy, on the basis of preparing oxide nanomaterials with controlled morphology and exposed facets. We will develop a new characterization method based on solid-state NMR spectroscopy to investigate this interaction and related dynamic process at atomic scale. The results obtained from this study is expected to shed light on the structure and properties of oxide catalysts under a semi-working condition, and provide new insights into the rational design and construction of improved oxide catalysts aimed for specific usage and major basic research needs of China in related fields.
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Surface differences of oxide nanocrystals determined by geometry and exogenously coordinated water molecules.
氧化物纳米晶体的表面差异由几何形状和外源水分分子确定。
DOI:10.1039/d2sc03885d
发表时间:2022-09-28
期刊:Chemical science
影响因子:8.4
作者:
通讯作者:
DOI:10.1021/acssuschemeng.2c04436
发表时间:2022-09
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering
影响因子:--
作者:Li Jin;Y. Sun;Xiao-qing Zhou;J. Wen;Fang Wang;Xiang Ning;Yujie Wen;Di Wu;Luming Peng
通讯作者:Li Jin;Y. Sun;Xiao-qing Zhou;J. Wen;Fang Wang;Xiang Ning;Yujie Wen;Di Wu;Luming Peng
DOI:10.1021/jacs.0c03760
发表时间:2020-06-24
期刊:JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
影响因子:15
作者:Chen, Junchao;Hope, Michael A.;Peng, Luming
通讯作者:Peng, Luming
DOI:10.1039/d2mh01255c
发表时间:2023
期刊:Materials Horizons
影响因子:13.3
作者:Wanlin Fu;Wanlin Xu;Kuibo Yin;Xiangyu Meng;Yujie Wen;Luming Peng;Mingyu Tang;Litao Sun;Yueming Sun;Yunqian Dai
通讯作者:Yunqian Dai
Dialing in Catalytic Sites on Metal Organic Framework Nodes: MIL-53(Al) and MIL-68(Al) Probed with Methanol Dehydration Catalysis
拨入金属有机骨架节点上的催化位点:用甲醇脱水催化探测 MIL-53(Al) 和 MIL-68(Al)
DOI:10.1021/acsami.0c16559
发表时间:2020
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces
影响因子:9.5
作者:Wang Zhengyan;Babucci Melike;Zhang Yafeng;Wen Yujie;Peng Luming;Yang Bing;Gates Bruce C.;Yang Dong
通讯作者:Yang Dong
层状双氢氧化物结构和性能的固体核磁共振研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    彭路明
  • 依托单位:
17O固体核磁共振区分氧化物纳米材料暴露晶面研究
  • 批准号:
    21573103
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    67.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    彭路明
  • 依托单位:
17O固体核磁共振研究水滑石类层柱材料
  • 批准号:
    21073083
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    37.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    彭路明
  • 依托单位:
新固体核磁共振方法研究纳米氧化物催化材料的表面活性位和性能
  • 批准号:
    20903056
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    21.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    彭路明
  • 依托单位:
国内基金
海外基金