日前，中科院大連化學物理研究所侯廣進研究院團隊與美國高場實驗室研究人員合作，在超高場（1.5GHz）固體核磁共振（NMR）技術應用于固體材料表面結構表征研究中取得新進展，相關成果于5月23日發表在ACS Cent.Sci期刊上。

論文地址：https://doi.org/10.1021/acscentsci.1c01497

γ-Al₂O₃表面上的無定形五配位鋁的結構重構和不同催化性能的起源

γ-Al₂O₃作為典型的具有高比表面積和熱穩定性的氧化鋁，作為工業催化劑載體在加氫脫硫、合成氣制甲醇、DeNO_x和丙烷脫氫反應中顯示出廣泛的應用。然而，由于γ-Al₂O₃結晶度低，其表面五配位鋁僅占總鋁含量的3%左右，因此難以實現表面五配位鋁的結構表征，因此對 Al(V) 固有結構特性的全面表征和理解仍然是一個挑戰。本次研究中，團隊選取γ-Al₂O₃和富含Al（V）的Al₂O₃納米片（Al₂O₃-NS)通過多核高場固態NMR對這兩種樣品進行了詳細研究和比較。

由于超高場（高達35.2T）NMR的高分辨率和靈敏度，清楚地證明γ-Al₂O₃表面與Al₂O₃-NS的不同配位鋁物種的鏈接方式相同，且表面羥基分布及鋁與羥基的鏈接方式也十分相似，進而表明γ-Al₂O₃表面存在一層富含五配位鋁的無定形結構。本次研究首次揭示了大多數常見的Al(V)s傾向于以聚集態存在于γ-Al₂O₃表面，就像那些易于結構重構的非晶態Al₂O₃-NS一樣。研究人員對表面Al(V)物種的新見解可能有助于理解氧化鋁的結構-功能關系。

編譯整理 YUXI

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