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氧化鋁在石油化工等領域應用廣泛，作為催化劑及載體，其表面酸性的精準調控對催化性能至關重要。鹵素修飾，尤其是氟化和氯化，是調控氧化鋁表面酸性的重要手段。然而，受限于氧化鋁表面結構的復雜性，以及鹵素修飾后表面重構與多種物種并存的特點，鹵化氧化鋁表面強酸位點的來源尚未明確。近日，中國科學院大連化學物理研究所科研團隊在氟化氧化鋁表面酸位點精準解析研究中取得進展，在原子尺度上實現了對氟化氧化鋁表面強Br?nsted酸位點結構的精準識別，并揭示了其形成機制與催化性能的直接關聯。研究團隊利用高場（18.8T）、超快魔角旋轉（60kHz）及多核多維固體核磁共振技術（例如1H-27Al、19F-27Al、19F-31P），結合三甲基膦（TMP）探針分子吸附，定量揭示了氟化和氯化氧化鋁表面羥基物種的演化過程及其酸性變化。團隊進一步從原子尺度上解析了其酸性位點的結構，并定量提取了F···P空間的距離，闡明了氟化氧化鋁表面獨有的強Br?nsted酸位點源于一種特定的單一位點結構，即F1?AlIV?μ2?OH。該位點對空氣和水分表現出優異的穩定性，在1-十八烯轉化模型反應中展現出較強的裂解活性和芳構化能力。該研究揭示了氟化氧化鋁強酸位點的結構來源，建立了從原子尺度結構到催化性能的關聯，為氟化催化劑的精準設計提供了理論指導。相關研究成果發表在《美國化學會志》（Journal of the American Chemical Society）上。研究工作得到國家自然科學基金委員會等的支持。論文鏈接大連化物所實現氟化氧化鋁表面強Br?nsted酸位點結構的精準識別