湖北日报讯（记者李玉麟、通讯员郑铭基、陈思梦）近日，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院（以下简称“精密测量院”）固体核磁共振与多相催化团队，在固体核磁共振（NMR）方法解析催化材料界面酸性位结构领域取得突破。业内人士表示，该研究成果不仅完善了固体酸催化剂界面结构的理论体系，更为石油化工产业提质增效提供了切实可行的技术路径。

经水热处理的无定形氧化硅-氧化铝中“伪桥式羟基对”的核间距离测量

无定形氧化硅-氧化铝是石油催化裂解、生物质转化等领域广泛应用的固体酸催化剂，具有成本低廉、酸性可调等显著优势，其催化性能直接决定石油裂解的效率与成品油品质。但该类催化剂内部结构无序复杂，长期以来，其核心活性位点的具体结构始终是困扰科研界与产业界的关键难题——常规检测技术存在明显局限性：电子显微镜难以捕捉Brønsted酸位的氢原子信号；红外光谱在解析局部空间结构方面信息有限；X射线光电子能谱则主要用于材料表面分析，无法探测材料内部微观结构。这些技术瓶颈，导致研究人员长期未能明确该催化剂中真正发挥作用的“核心部件”。

针对这一痛点，精密测量院科研团队聚焦固体NMR技术的创新应用，通过设计精准操控核自旋的脉冲序列，展开实验攻关。团队自主发展了一种二维谱编辑固体NMR方法，结合动态核极化表面增强NMR等技术，大幅提升界面物种的检测灵敏度，成功实现对无定形氧化硅-氧化铝界面羟基的选择性观测，终于把核心活性位点给“看”清楚了。

研究发现，成功发现无定形氧化硅-氧化铝催化材料在水热处理过程中，会形成一类具有Brønsted酸性的界面“伪桥式羟基对”活性中心，并精准揭示其原子级精确结构及形成机制。

此前，炼油企业提升催化剂活性主要依赖反复试验，对水热工艺参数进行“试错式”调整。这种方式虽能在一定程度上改善性能，但由于未能从原子层面认知活性中心的本质，导致催化剂的性能优化触及瓶颈，其制备的稳定性与可重复性也始终是挑战。

如今，这项研究有效解决了这一关键认知问题，它揭示了“伪桥式羟基对”作为核心活性（酸）中心的生成机制，实现了“见微知著”——从微观结构关联宏观性能。这标志着催化剂制备从“经验依赖”向“原子级精准设计”的转变，有望成为基础研究驱动产业技术升级的典型范例。

相关研究成果近期发表于《美国化学会志》，为石油催化裂解产业升级提供了重要理论基础和技术支撑。基于此，可在明确活性中心生成机制的基础上，精准优化制备条件，有望在相同原料投入下，提升汽油、柴油等成品油的收率与品质，减少裂解过程中的副产物，降低生产成本，助力石油化工产业绿色高效发展。