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La spectroscopie RMN scrute la surface de l’alumine


​Une équipe de l’Inac a réussi à étudier finement l’état de surface de l’alumine par spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN), associée à une technique d’hyperpolarisation des noyaux (polarisation dynamique nucléaire, ou DNP). Ses propriétés chimiques et sa grande surface spécifique font de l’alumine mésoporeuse un matériau de valeur en catalyse.

Publié le 16 avril 2014

En raison de sa faible sensibilité, la spectroscopie RMN a été assez peu utilisée jusqu’à présent pour étudier la relation entre l’état de surface de l’alumine mésoporeuse (Al2O3) et sa fonction chimique. Facteur aggravant, le signal RMN relatif à la surface à analyser est masqué par celui du reste du matériau.

Des chercheurs de l’Inac ont eu l’idée d’utiliser un équipement de RMN à haut champ magnétique associé à une technique de DNP (avec rotation de l’échantillon à l’angle « magique ») pour explorer une surface d’alumine mésoporeuse avec une sensibilité exacerbée. Cette technique très innovante et de tout premier plan au niveau mondial permet de transférer la polarisation d’électrons non appariés aux noyaux sondés par RMN, augmentant ainsi significativement le signal RMN par rapport au bruit de fond. La durée d’acquisition d’un spectre de corrélation RMN a ainsi pu être réduite d’un facteur 32 000 : typiquement quatre heures au lieu de… quinze ans ! Ces spectres ont notamment dévoilé la proximité entre différents sites d’aluminium présents à la surface du matériau.

Ce travail a été mené en collaboration avec des chercheurs de l’Université de Lille.

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