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李燦院士研究組分子篩合成機(jī)理研究獲進(jìn)展
2010-01-07  來(lái)源:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所

    李燦院士研究組受邀撰寫的文章“UV Raman Spectroscopic Studies on Active Sites and Synthesis Mechanisms of Transition Metal-Containing Microporous and Mesoporous Materials”在近期出版的《化學(xué)研究述評(píng)》(Accounts of Chemical Research)上發(fā)表(Fengtao Fan,Zhaochi Feng, Can Li, Accounts of Chemical Research, 2009, ASAPhttp://pubs.acs.org/doi/pdfplus/10.1021/ar900210g)
    文章報(bào)道了近幾年來(lái)李燦研究組利用紫外拉曼光譜在含過(guò)渡金屬雜原子分子篩(如TS-1, Ti-MCM-41,F(xiàn)e-ZSM-5和Fe-SBA-15)活性位鑒定,以及幾種典型分子篩(如X型分子篩,F(xiàn)e-ZSM-5)合成機(jī)理研究方面取得的進(jìn)展。
    李燦研究組于1998年成功研制出我國(guó)第一臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的紫外拉曼光譜儀,解決了國(guó)際拉曼光譜領(lǐng)域長(zhǎng)期存在的熒光干擾問題,并在國(guó)際上最早將其應(yīng)用于催化及材料科學(xué)的研究。通過(guò)紫外共振拉曼光譜首次獲得了鈦硅分子篩(TS-1)中有關(guān)骨架鈦物種存在的直接證據(jù)。建立了鑒定微孔和中孔分子篩骨架中過(guò)渡金屬雜原子的拉曼光譜研究方法,這一方法已被國(guó)際催化界認(rèn)為是一種最為可靠的雜原子表征方法。利用紫外拉曼避開熒光和增加靈敏度的特點(diǎn),自行設(shè)計(jì)了可以原位研究水熱合成過(guò)程的原位紫外拉曼光譜池,從分子層次上研究了雜原子分子篩合成中含雜原子活性中心的演化以及分子篩形成過(guò)程。
    除了紫外拉曼光譜在分子篩催化劑相關(guān)領(lǐng)域的研究工作,李燦研究組還利用紫外拉曼光譜發(fā)現(xiàn)了氧化鈦表面與體相結(jié)構(gòu)不同且溫度增加時(shí)相變不同步,并將氧化鈦表面物相信息和光催化活性相關(guān)聯(lián),提出了“銳鈦礦-金紅石表面結(jié)增強(qiáng)光催化活性”的新概念;將紫外拉曼光譜應(yīng)用到在負(fù)載型高分散過(guò)渡金屬氧化物催化劑、催化劑表面積炭失活、固體氧化物超強(qiáng)酸、光電材料以及生物化學(xué)等多個(gè)研究領(lǐng)域。2004年研究組又研制成功紫外——可見全波段共振拉曼光譜議,使我國(guó)在拉曼光譜的催化表征研究方面繼續(xù)處于國(guó)際先進(jìn)水平。2008年,李燦研究組與卓立漢光儀器公司合作,開始將紫外拉曼光譜儀產(chǎn)業(yè)化。
    在過(guò)去的10年間,紫外拉曼光譜已經(jīng)在化學(xué)、物理和生命科學(xué)等諸多領(lǐng)域顯示出巨大的優(yōu)越性,成為一項(xiàng)重要的分子光譜技術(shù)。由于李燦院士研究組工作的影響,國(guó)內(nèi)外許多研究機(jī)構(gòu)紛紛與中科院大連化物所開展了紫外拉曼光譜在催化和材料科學(xué)方面的合作研究工作,同時(shí)國(guó)外廠商紛紛加緊紫外拉曼光譜儀的研制。紫外拉曼光譜技術(shù)及其在催化研究中的應(yīng)用產(chǎn)生了重要的學(xué)術(shù)和社會(huì)影響。(來(lái)源:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所 范峰滔)
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