Resolving Transformative Reactions in Zeolites under Catalytic Hydrothermal Conditions

化学 八角石 催化作用 煅烧 吸附 热液循环 解吸 离子交换 无机化学 沸石 化学工程 离子 物理化学 有机化学 工程类
作者
Neethu Thomas,Jérémy Dhainaut,Alain Moissette,Olivier Lafon,G. N. Manjunatha Reddy
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:128 (25): 10428-10439 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.4c02929
摘要

The nanoscale structuring of zeolites and related porous solids is vitally important to enhance adsorption/desorption, accessibility of active sites, mass transfer, and catalytic conversion. Specifically, the chemical behavior of zeolites imparts significant roles on the reaction rates, selectivity, and product yields, which are collectively affected during catalytic reactions. To understand variations in surface reactivity and the associated intermediate species, here we examine the impact of postsynthesis ion-exchange, calcination, and hydrothermal reactions on the surface and bulk Al site distributions in Faujasite (FAU)-type Y and X zeolites ion-exchanged with H+, Na+, and K+ counterions. Ex situ X-ray diffraction and electron microscopy analysis reveal substantial changes in the long-range order, and porosity measurements and analysis suggest that these transformative reactions strongly depend on the nature of cations and reaction conditions. These results are corroborated by the analysis of 1D 27Al and 2D 27Al–1H solid-state NMR spectra acquired at a high-field (28.2 T, 1H and 27Al Larmor frequencies are 1200 and 313 MHz, respectively), which allowed the local structures of distinct framework/extra-framework Al species, Lewis and Brønsted-acid sites (BASs), to be resolved with unprecedented sensitivity and resolution. The through-space proximities between the AlIV, AlV, and AlVI species, SiOH defects and AlOH groups, and BAS are observed, providing structural insights into the framework/extra-framework interface. Notably, hydrothermal reactions lead to the formation of framework-associated AlIV species in H+-FAU zeolites at miniscule concentrations (∼10 wt %) that are expected to influence the overall catalytic activity. These findings deepen our understandings of reactive surfaces and interfaces of solid supports under catalytic reactions, providing atomic-scale insights into structure–stability–activity relationships.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
崩溃完成签到,获得积分10
5秒前
Skyllne完成签到 ,获得积分10
5秒前
松松发布了新的文献求助20
6秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
大白完成签到 ,获得积分10
8秒前
wmz完成签到 ,获得积分10
9秒前
舒适涵山完成签到,获得积分0
17秒前
Xu完成签到 ,获得积分10
17秒前
19秒前
qq完成签到 ,获得积分0
25秒前
KamilahKupps完成签到,获得积分10
30秒前
大呲花完成签到,获得积分10
33秒前
12305014077完成签到 ,获得积分10
45秒前
zxq完成签到 ,获得积分10
51秒前
56秒前
Ezio完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ZT9发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
水冰完成签到 ,获得积分10
1分钟前
松松完成签到,获得积分10
1分钟前
ZT9完成签到,获得积分10
1分钟前
松松发布了新的文献求助20
1分钟前
tiankong完成签到,获得积分10
1分钟前
落后的夜阑完成签到,获得积分10
1分钟前
tfonda完成签到 ,获得积分10
1分钟前
笙箫完成签到,获得积分10
1分钟前
充电宝应助蒋念寒采纳,获得10
1分钟前
FUNG完成签到 ,获得积分0
1分钟前
灵巧的长颈鹿完成签到,获得积分10
1分钟前
kyt_vip完成签到,获得积分10
1分钟前
陈M雯完成签到 ,获得积分10
1分钟前
跳跃毛豆完成签到 ,获得积分10
1分钟前
马冬梅完成签到 ,获得积分10
1分钟前
时尚的访琴完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
阿里完成签到,获得积分10
2分钟前
记忆过去完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Periodic Report Summary 2 - AFTER (A Framework for electrical power sysTems vulnerability identification, dEfense and Restoration) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7318414
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8934203
关于积分的说明 18938395
捐赠科研通 6977287
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214245
关于科研通互助平台的介绍 2382193
邀请新用户注册赠送积分活动 2193204