फैसटेड मेटल ऑक्साइड और पोरस ज़िओलाइट कैटेलिस्ट का सतह फ़िंगरप्रिंटिंग प्रॉब-सहायता प्राप्त ठोस-राज्य NMR दृष्टिकोण द्वारा

उत्प्रेरक प्रक्रियाओं में धातु ऑक्साइड और पोरस ज़िओलाइट जैसे विषम प्रणालियों में एसिड उत्प्रेरण ने रासायनिक और पेट्रोकेमिकल उद्योगों के लिए व्यापक रूप से भाग लिया है। एसिड-उत्प्रेरित प्रतिक्रियाओं में, प्रदर्शन (जैसे, गतिविधि और चयनता) उत्प्रेरकों की एसिडिक विशेषताओं के निकटता से जुड़े होते हैं, जैसे, प्रकार (लूइस बनाम ब्रोंस्टेड एसिडिटी), वितरण (बाहरी बनाम आंतरिक सतह), शक्ति (मजबूत बनाम कमजोर), सांद्रता (मात्रा), और एसिडिक स्थलों के स्पैटियल इंटरैक्शन। इन सक्रिय स्थलों की स्थानीय संरचना और एसिडिक विशेषताओं की विशेषता प्रतिक्रिया तंत्र और एसिडिक उत्प्रेरकों के व्यावहारिक उत्प्रेरक अनुप्रयोगों को समझने के लिए महत्वपूर्ण निहितार्थ रखती है। विभिन्न एसिडिटी विशेषता दृष्टिकोणों में, उपयुक्त प्रॉब अणुओं के साथ ठोस-राज्य न्यूक्लियर मैग्नेटिक रेज़ोनेंस (SSNMR) तकनीक को एक विश्वसनीय और बहुपरकारी उपकरण के रूप में मान्यता प्राप्त है। ऐसी प्रॉब-सहायता प्राप्त SSNMR दृष्टिकोण प्रत्येक एसिडिक स्थल पर गुणात्मक (प्रकार, वितरण, और स्पैटियल इंटरैक्शन) और मात्रात्मक (शक्ति और सांद्रता) जानकारी प्रदान कर सकता है। इस अकाउंट का उद्देश्य प्रॉब-सहायता प्राप्त SSNMR तकनीक का उपयोग करके कुछ विशिष्ट धातु ऑक्साइड और ज़िओलाइट उत्प्रेरकों की संरचनाओं और एसिडिक विशेषताओं को निर्धारित करने में हमारे हाल के महत्वपूर्ण निष्कर्षों को एकीकृत करना है, साथ ही हाइड्रोथर्मल या रासायनिक उपचारों के तहत प्रत्येक अलग एसिडिक स्थल की लगातार विकासशील प्रक्रिया को स्पष्ट करना है, यहां तक कि आणविक स्तर पर बहु-स्तरीय सिद्धांतिक सिमुलेशन के साथ। अधिक विशेष रूप से, हम यहां ट्राइमेथिलफॉस्फाइन (TMP) और एसीटोनिट्राइल-d3 (CD3CN) जैसे प्रॉब-सहायता प्राप्त SSNMR विधियों के विकास और अनुप्रयोगों का वर्णन करेंगे, ताकि विभिन्न ठोस उत्प्रेरकों में एसिडिक स्थलों की संरचनाओं और गुणों की विशेषता की जा सके। इसके अतिरिक्त, विभिन्न क्रिस्टलीय धातु ऑक्साइड नैनोपार्टिकल्स के विभिन्न पहलुओं की सतह फ़िंगरप्रिंटिंग, प्रासंगिक स्पैटियल इंटरैक्शन का मानचित्रण, और संरचना-गतिविज्ञान संबंध की सत्यापन से संबंधित जानकारी की भी जांच की गई। प्रासंगिक चर्चाएं मुख्य रूप से हमारे सहयोगी शोध समूहों के हालिया NMR प्रयोगों पर आधारित हैं, जिनमें (i) प्रॉब-सहायता प्राप्त SSNMR दृष्टिकोण के साथ एसिडिक विशेषता निर्धारित करना, (ii) विभिन्न सक्रिय केंद्रों (या क्रिस्टलीय पहलुओं) का मानचित्रण करना, और (iii) ठोस एसिड उत्प्रेरक प्रणाली के उत्प्रेरक प्रदर्शन पर उनके प्रभाव का खुलासा करना शामिल है। यह अनुमान लगाया जाता है कि यह जानकारी ठोस एसिड उत्प्रेरण की हमारी मौलिक समझ की ओर और अधिक गहराई से अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकती है।