journal article·2011-10-06

14N: A Sensitive NMR Probe for the Study of Surfactant–Oxide Interfaces

Tzonka Mineva, Philippe Gaveau, Anne Galarneau, Dominique Massiot, Bruno Alonso

The Journal of Physical Chemistry C· Volume 115· Issue 39
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Abstract

We explored the sensitivity of the 14 N quadrupolar interaction toward the characterization of surfactant–oxide interfaces. For the first time, experimental 14 N NMR spectra are recorded, modeled, and compared for three different mesostructured silica (hexagonal p 6 mm, cubic Ia 3 d, and lamellar) templated by hexadecyltrimethylammonium cations (CTA + ). Broad distributions in quadrupolar coupling constant C Q are obtained showing differences between phases. In parallel, quantum chemical calculations using the Born–Oppenheimer molecular dynamics in combination with DFT have been successfully undertaken in a time scale of 25–32 ps to better understand the experimental results. From the two simulated models (CTA + alone vs CTA + in interaction with a D4R – silicate oligomer), we evidenced the relative effect of fast conformational variations and of intermolecular interactions on the time-averaged 14 N quadrupolar parameters. 14 N relaxation and 13 C CSA NMR data are also briefly presented and discussed. Our approach opens new directions for studying a wide range of mesostructured materials.
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Research context

OpenAlex topics: Advanced NMR Techniques and Applications · NMR spectroscopy and applications · Mesoporous Materials and Catalysis

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Institut Charles Gerhardt de Montpellier (UMR 5253 CNRS-ENSCM-UM2-UM1), 8 rue de l′Ecole Normale, 34296 Montpellier cedex 5, France

CEMHTI, UPR 3079 CNRS, Université d’Orléans, 1D av. de la Recherche Scientifique, 45071 Orléans cedex 2, France

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