La estructura de los sitios de platino molecular y de superficie determinada por DNP-SENS y la espectroscopia de...

Área de la Ciencia:

• Catálisis
• Ciencias de los materiales
• Espectroscopia

Sus antecedentes:

• La caracterización de catalizadores heterogéneos a nivel molecular es un desafío debido a las bajas concentraciones en el sitio de la superficie.
• Las técnicas existentes luchan para sondear selectivamente la superficie de materiales heterogéneos.
• La comprensión de la estructura de los sitios activos altamente dispersos es crucial para el diseño del catalizador.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y aplicar técnicas avanzadas de RMN para la caracterización a nivel molecular de sitios de platino (Pt) altamente dispersos en sílice.
• Para confirmar la naturaleza de un solo sitio o un solo átomo de las especies Pt preparadas mediante química organometálica superficial.
• Determinar las propiedades estructurales y electrónicas de estos sitios Pt aislados.

Principales métodos:

• Aplicación conjunta de la espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) con detección de protones a temperatura ambiente bajo giro de ángulo mágico rápido (MAS).
• Espectroscopia de RMN mejorada de superficie de polarización nuclear dinámica (DNP-SENS) para obtener espectros de RMN en estado sólido de 195 pt.
• Implementación de los experimentos H{195}-HMQC y S-REDOR para la determinación de los desplazamientos isotrópicos y las distancias Pt-H.

Principales resultados:

• Se obtuvieron con éxito 195 espectros de RMN de estado sólido de Pt de sitios de Pt altamente dispersos en sílice (SiO).
• H{195}-HMQC proporcionó 195 desplazamientos isotrópicos de Pt, mientras que S-REDOR produjo distancias de Pt-H.
• El análisis de los espectros 195Pt mejorados con DNP permitió la determinación de los parámetros tensoriales de desplazamiento químico 195Pt.
• Los datos de RMN proporcionaron pruebas sólidas de una estructura bien definida de un solo sitio de los sitios Pt aislados.

Conclusiones:

• El uso combinado de la RMN rápida MAS y DNP-SENS es eficaz para caracterizar sitios de baja concentración y alta dispersión de metales en catalizadores heterogéneos.
• El enfoque organometálico superficial produce sitios Pt aislados bien definidos con una estructura de un solo sitio.
• Esta metodología avanza en la comprensión a nivel molecular de los catalizadores heterogéneos, allanando el camino para un mejor diseño de catalizadores.