【摘要】 吡啶（Py）是FTIR光谱中常用的探针分子，因为它具有一些对与Lewis和Brønsted酸的相互作用非常敏感的正态模式经由环中的N杂原子的位点

金属掺杂的无定形硅酸盐在许多工业应用中都是有用的，因为它们具有可调的酸度和高反应性，这种不规则载体上形成的扭曲活性位点增强了它们的活性。

 

然而，无序的表面使得很难通过实验将活性位点结构与由此产生的宏观性质联系起来，从而阻碍了更具活性或选择性的催化材料的合理设计。

 

酸度表征是至关重要的，因为酸位点的类型和数量与催化材料的反应性直接相关。

 

鉴于确定酸位点性质的重要性，用一氧化碳、氨或吡啶等探针分子分析固体酸的工作是广泛的。

 

Parry等人[1]将探针分子吸附在表面，随后的核磁共振（NMR）或傅立叶变换红外（FTIR）光谱允许通过跟踪探针分子的化学位移和振动频率的变化来表征这些位点。

 

然而，当这些技术应用于金属掺杂的非晶二氧化硅时，表面无序自然会导致光谱变宽，限制了得出关于位点结构的结论的能力。

 

因此，计算模拟对于非晶材料的去卷积光谱和帮助解释测量信号至关重要。

 

吡啶（Py）是FTIR光谱中常用的探针分子，因为它具有一些对与Lewis和Brønsted酸的相互作用非常敏感的正态模式经由环中的N杂原子的位点；

 

Brønsted和Lewis酸度在Py-FTIR中通过集中在四种正常模式上进行鉴定，所有这些模式都位于1400–1650 cm−1的范围内。

 

Selli和Barzetti等人[2-3]提出当Py与路易斯酸配位时，与这些正模相关的频率增加了10–15 cm−1，当它被Brønsted酸质子化时，频率增加了60-100 cm−1。

 

因此，根据位移的大小，可以区分不同的位置。

 

这项技术已经应用于多种材料，包括结晶材料和非结晶材料。

 

吸附吡啶的15N NMR也被证明是探测固体酸度的有用技术，因为化学位移与游离吡啶的化学位移相差高达100 ppm。

 

具体而言，当与路易斯酸位点配位时，Py氮的化学位移向下场移动10–50 ppm，有时甚至向下场移动更远，相互作用更强。

 

当被Brønsted酸质子化时，位移达到100ppm。

 

鉴于此技术能够区分酸性位点的类型和强度。

 

[1] Parry E P. An infrared study of pyridine adsorbed on acidic solids. Characterization of surface acidity[J]. Journal of Catalysis, 1963, 2(5): 371-379.

[2] Selli E, Forni L. Comparison between the surface acidity of solid catalysts determined by TPD and FTIR analysis of pre-adsorbed pyridine[J]. Microporous and mesoporous materials, 1999, 31(1-2): 129-140.

[3] Barzetti T, Selli E, Moscotti D, et al. Pyridine and ammonia as probes for FTIR analysis of solid acid catalysts[J]. Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions, 1996, 92(8): 1401-1407.