MFIゼオライトナノ結晶の枠組みに組み込まれた単一モリブデン原子の直接証拠
Florent Dubray1, Simona Moldovan2, Cassandre Kouvatas1
1Normandie Université , ENSICAEN, UNICAEN, CNRS, Laboratoire Catalyse et Spectrochimie (LCS), 14000 Caen , France.
Journal of the American Chemical Society
|May 24, 2019
まとめ
原子的に分散したモリブデン原子は,ナノサイズのMFIゼオライトに統合され,新しい水害性触媒を生み出します. この画期的な材料は様々な用途で触媒の設計に 新たな可能性を秘めています
科学分野:
- 材料科学
- カタリシス
- ナノテクノロジー
背景:
- ゼオライトは触媒における重要な多孔性物質です
- ゼオライトのフレームワーク内の金属原子の分散を制御することは困難です.
- MFIゼオライトは広く使用されていますが,欠陥があります.
研究 の 目的:
- 原子的に分散したモリブデン (Mo) がナノサイズのMFIゼオライトに組み込まれているという直接的な証拠を示す.
- MFIの枠組み内のMoの分布,酸性,構造的影響を特徴づける.
- 触媒の設計におけるこの新素材の可能性を 探求するためです
主な方法:
- スキャニング伝送電子顕微鏡 Mo 分配のための高角環状ダークフィールドイメージング (STEM-HAADF).
- Pマジック・アングル回転核磁気共振 (MAS NMR) とフーリエ変換赤外線 (FT-IR) スペクトロスコピーは,酸性およびMo種のための探査分子 (TMPO,デュテラートアセトニトリル) を使用します.
- 2D 31P-31P Mo種の特徴づけのためのMAS無線周波数駆動再結合NMR.
- 構造分析 (対称性および単位細胞容量) のためのX線微分法 (XRD).
主要な成果:
- ナノサイズのMFIゼオライトフレームワークにおける原子分散Mo (0.05 nm) の均質な分布の直接的証拠.
- フレームワーク内の孤立したMo原子に関連したルイス酸性の識別.
- シラノール欠陥含有量の減少が示され,高度に水害性のゼオライトが生じる.
- オーソロンビックからモノクリニックへの対称性の低下とMoの組み込みによるユニット細胞の膨張の観察.
結論:
- MFIナノゼオライトにおける原子分散モの合成と特徴づけに成功した.
- Mo-MFIの新素材は ルイス酸性や水嫌性などのユニークな特性を示しています
- この材料は,多様な用途のための高度な触媒を設計するための重要な機会を提供します.
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