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電化學(xué)原位紅外光譜檢測的方式有哪些?
更新時(shí)間:2024-04-28 點(diǎn)擊次數:612

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原位電化學(xué)原位紅外光譜(In-situ FTIRs)是將電化學(xué)測量方法和紅外光譜技術(shù)相結合,實(shí)時(shí)監測氣-液-固三相界面處發(fā)生的催化反應,在分子水平上獲得反應物、目標產(chǎn)物、電極表面成鍵、中間體等信息。這種表征技術(shù)對研究電催化反應機理、調控催化劑電子結構和驗證新的表面成鍵模式有著(zhù)重要意義。In-situ FTIRs根據入射模式不同將紅外光譜分為透射模式(Transmission mode)和反射模式(Reflection mode),反射模式又可以分為外反射模式和內反射模式,內反射模式進(jìn)一步分為Kretschmann模式和Oto模式。Kretschmann模式是將催化劑直接化學(xué)鍍到窗片上,入射光在催化劑-窗片界面處發(fā)生全反射,比如直接將銅催化劑電鍍到石英晶體上;Oto模式是具有高折射率的窗片和催化劑之間存在狹縫,狹縫的寬度非常小,大約幾十到幾百個(gè)納米,使用起來(lái)不方便,很少使用。透射模式如圖(a)所示;外反射模式如圖(b)所示,兩種內反射模式示意圖如圖(c/d)所示。

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電化學(xué)原位傅里葉變換紅外光譜(In-situ FTIRs)技術(shù)將電化學(xué)測量方法和傅里葉變換紅外光譜結合起來(lái),從分子水平在線(xiàn)監測電極表面中間體的吸脫附行為、電極自身結構的演化和電極表面微環(huán)境等,對于合理的設計催化劑結構、探究新的反應機理和電極表面微環(huán)境有著(zhù)重要的意義。雖然In-situ FTIRs在研究電極表界面處發(fā)生的催化反應有著(zhù)諸多優(yōu)勢,但在實(shí)際測試過(guò)程中也會(huì )遇到?jīng)]有任何中間體的吸收峰、H2O的紅外吸收峰很強和吸收峰位置發(fā)生紅移或者藍移等問(wèn)題,因此需要認真排查儀器和環(huán)境因素、根據實(shí)際體系改善具體測試方法,方可得到客觀(guān)精準的實(shí)驗結果。

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