固体核磁共振波谱在石油化工多相催化研究中的应用进展.pdf

化工进展
2008年第27卷第2期CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS·157·

进展与述评

固体核磁共振波谱在石油化工多相催化研究中的应用进展

彭朴
（中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，北京100083）

摘要：介绍了固体核磁共振波谱法（NMR）中的魔角旋转（MAS）、多量子跃迁（MQMAS）、多核共振（REDOR
等）、原位测试（insitu）和核磁共振成像（MRI）等技术在考察催化材料中Al等四极矩不为零的核、表征骨架内
外Al的配位和结构及研究反应物分子在催化剂上的吸附状态和催化机理方面的应用进展。评述了固体NMR在炼
油和化工催化材料研究中的应用实例。
关键词：固体核磁共振；多相催化；分子筛；催化剂；原位；魔角旋转；双向旋转；双量子跃迁；多核共振；核
磁共振成像
中图分类号：O482.53+2文献标识码：A文章编号：1000–6613（2008）02–0157–16

Progressofsolid-stateNMRspectroscopyappliedinresearchof
heterogeneouscatalysisinthepetrochemicalindustry

PENGPu
（ResearchInstituteofPetroleumProcessing，SINOPEC，Beijing100083，China）

Abstract：Numerousnewdevelopmentsandapplicationsofsolid-stateNMRtechniquehaveevolved.The
mostimportantprogressisthehigh-resolutiontechniquesforquadrupolarnuclei，double-resonancemethods
andmultiple-quantumtechniquesforthestudyofinteratomicdistancebetweentheatomsintheframework
andtheatomsintheadsorbedmolecule.TheinstrumentimprovementsuchasMASandDOR，pulse
sequencesdevelopmentformultiquantumresonance(MQMAS)，doubleresonancelikeREDOR，specially
designedinsituprocess，andmagneticresonanceimaging(MRI)areintroducedinthispaperthroughthe
examplesofthecharacterizationofcatalyticmaterialsusedintherefiningandpetrochemicalindustries.
Keywords：solid-stateNMR；catalysis；zeolite；insitu；MAS；DOR；MQMAS；REDOR；MRI

多相催化在炼油和石化工业中占有重要的位置，化材料研究方面又有新发展，并有多部专著问世[2－5]。
随着重质油加工、新能源开发和绿色化工对催化剂的本文作者重点介绍进入新世纪以来，魔角旋转
要求越来越高，用新仪器和新方法研究催化材料的结（MAS）、双向旋转（DOR）、二维多量子魔角旋转
构、性质和催化机理的需求也越来越迫切。核磁共振（2DMQMAS）、双共振（REDOR，TRAPDOR和
波谱法（NMR）是一种强有力的结构分析手段，液REAPDOR）、原位测试（insitu）和核磁共振成像
体样品中的原子核能够自由翻滚，相互作用被平均，（MRI）等固体核磁共振新技术在石油化工多相催
容易得到高分辨NMR谱图。但是，固体样品的NMR化研究中的应用进展。
谱峰受原子核间多种相互作用的影响，谱峰非常宽，
1魔角旋转（MAS）
掩盖了丰富的化学信息。虽然前人为改善固体NMR
的分辨率做了坚持不懈的努力，但直到魔角旋转因为MAS的旋转角度（θ）为54°44′，
（magicanglespinning，MAS）探头商业化后，固体3cosθ－1=0，因此对消除偶极相互作用和平均化学
NMR技术才开始应用于多相催化材料的研究[1]。
收稿日期：2007–09–18；修改稿日期：2007–11–14。
随着MAS等技术的推广应用，多量子跃迁、双共
作者简介：彭朴（1953—），男，工学博士，教授级高级工程师。电
振、原位测试和核磁成像等固体核磁共振新技术在催话010–82368382；E–[e-mail]。
·158·化工进展2008年第27卷

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