Geavanceerde vaste stof NMR methodes voor de studie van paramagnetische katalytische materialen en materialen met wanorde op kleine lengteschalen.

NMR-spectroscopie is een van de krachtigste hulpmiddelen voor structurele en functionele analyses van materialen, vooral als deze worden ondersteund door kwantumchemische berekeningen en modellering. Hier zullen we de toepasbaarheid van vaste stof NMR uitbreiden tot paramagnetische katalysatoren en tot heterogene, ongeordende katalysatoren. Gebruikmakend van een set van Cu-bevattende MOF's als testgevallen, zullen we NMR-metingen en eerste beginselberekeningen van paramagnetisch geïnduceerde NMR-verschuivingen optimaliseren, en dus een benadering schetsen voor betrouwbare toewijzing van de NMR-signalen in dergelijke paramagnetische monsters. Met behulp van onze aanpak bestuderen we Cu-gekatalyseerde dehydrogenatieve kruiskoppeling van alkynen en arenen in een poreuze Cu-katalysator. Gecombineerde NMR- en kwantumchemische berekeningen zullen de intermediairen van de reactie identificeren en de vorming van arylalkynen ophelderen. In het tweede deel zal de distributie van katalytische sites in MOF's en zeolieten worden geïnspecteerd door de op spin-diffusie gebaseerde NMR-benadering. In de UiO-66 MOF missen de katalytische plaatsen linkerdefecten, terwijl in zeolieten Brønsted- en Lewis-zuurplaatsen aanwezig zijn. De ontbrekende linker defecten en de Lewis-plaatsen zullen worden afgewerkt met organische probes en een gecombineerde NMR / modelleringsbenadering zal worden gebruikt om de nabijheid tussen deze probes in de MOF's of tussen de probemoleculen en de Brønsted-plaatsen in zeolieten te inspecteren. De opgedane informatie over de verspreiding van actieve sites zal van het grootste belang zijn voor het ontwerp van nieuwe katalysatoren.