iCMR 2017特邀报告：17O固体核磁共振谱学研究氧化物纳米材料

第一届磁共振网络会议(iCMR 2017)特邀报告

¹⁷O固体核磁共振谱学研究氧化物纳米材料

彭路明 研究员

南京大学

　　报告时间：2017年12月6日 

　　报名地址：http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMR2017/

　　报告摘要：

　　氧化物材料种类繁多，在催化、环境和能源等领域具有重要的应用。氧化物纳米材料往往体现出较块体材料更优越的性能，一般认为这和纳米材料外露晶面、表面配位不饱和位点有关，然而其中很多细节尚不清楚。虽然电子显微镜技术能够直接观测纳米材料的表面，但其考察的样品量太少，代表性并不理想。因此，亟待发展新的针对氧化物纳米材料表面结构的表征方法。

　　以氧化铈纳米材料为例，我们发展了借助¹⁷O固体核磁共振谱学研究氧化物纳米材料的新方法[1]。和理论计算相结合，通过¹⁷O核磁共振化学位移能够区分氧化铈纳米粒子表面第1、2、3层以及内部的O物种。我们还发展了选择纳米氧化物材料表面标记¹⁷O同位素的新方法。以这一方法为基础，我们借助¹⁷O固体核磁共振谱学研究了主要暴露(001)晶面的锐钛矿氧化钛纳米片和主要暴露(101)晶面的锐钛矿氧化钛纳米八面体的表面结构，发现17O固体核磁共振谱学能够区分暴露不同晶面的氧化物纳米晶[2]。核磁共振的数据还显示两种晶面不同的结构细节：在(001)晶面上水分子主要是解离吸附而在(101)晶面上水分子以分子吸附为主；在(101)晶面上存在台阶位缺陷。

　　图1. (A) 氧化铈纳米颗粒和(B)主要暴露两种晶面的锐钛矿氧化钛的17O核磁共振谱图。

　　参考文献

　　1. M. Wang, X.-P. Wu, S. Zheng, et al., Science Advances, 2015, 1, e1400133.

　　2. Y. Li, X.-P. Wu, N. Jiang, et al., Nature Communications, 2017, 8, 581.

　　报告人简介：

　　彭路明：1997-2001年在南京大学化学化工学院化学系本科学习，2001年获得学士学位；2001-2006年在美国纽约州立大学石溪分校化学系攻读博士，导师是Clare P. Grey教授，2006年获得博士学位；2006-2008年在美国斯坦福大学地质和环境科学系从事博士后研究，导师是Jonathan F. Stebbins教授；2008至今在南京大学化学化工学院从事教学、科研工作，历任副教授（2008-2014）、研究员（2014-）。在Nature Materials，Science Advances，Nature Communications，Journal of the American Chemical Society等杂志发表学术论文90多篇。入选2010年度新世纪优秀人才支持计划。2012年获得国家自然科学基金委优秀青年科学基金项目资助，同年获中国化学会催化专业委员会中国催化新秀奖。2016年起任中国物理学会波谱专业委员会委员，同年获英国皇家学会牛顿高级学者项目资助（Newton Advanced Fellowship）。