Investigación experimental y computacional por RMN en estado sólido de sales de bicarbonato de Na y K

Área de la Ciencia:

• Espectroscopia de RMN en estado sólido
• Química inorgánica
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• Las sales de bicarbonato son cruciales en la geología, los ecosistemas y la síntesis de materiales.
• La resonancia magnética nuclear de estado sólido (ssNMR) es ideal para sondear la estructura y la dinámica atómica.
• El oxígeno-17 (17O) es una sonda de RMN atractiva, pero está subutilizada debido a la baja abundancia natural y la falta de protocolos de enriquecimiento.

Objetivo del estudio:

• Investigar la utilidad de la RMN a temperaturas ultrabajas para la caracterización de sales (bi) carbonatadas.
• Para extraer los parámetros clave de RMN 17O (δiso, CQ, ηQ) y comprender la influencia de la dinámica.
• Comparar los datos experimentales de RMN con los cálculos del GIPAW-DFT para el análisis de la relación estructura-espectro.

Principales métodos:

• Adquisición de espectros de NMR ultrabajos (100 K) a 14,1 y 18,8 T.
• Aplicación de los cálculos del GIPAW-DFT en modelos de simulación de dinámica estática y molecular.
• Estrategia de etiquetado mecanoquímico del 17O para las sales de carbonato y bicarbonato.

Principales resultados:

• Se extrajeron 17O parámetros de RMN (δiso, CQ, ηQ) para varios sitios de oxígeno en sales de bicarbonato.
• Se ha demostrado la influencia de la dinámica molecular en las características espectrales de 170 ssNMR.
• Cálculos validados del GIPAW-DFT con datos experimentales para el análisis estructural y dinámico.

Conclusiones:

• La RMN a temperatura ultrabaja 17O es una técnica poderosa para la caracterización detallada de las sales de bicarbonato.
• Los enfoques experimentales y computacionales combinados aclaran las relaciones y la dinámica de la estructura y el espectro.
• Se ha ampliado el alcance del análisis de 17O ssNMR a una gama más amplia de materiales de carbonato.