長興森吉士瑪泰:催化紅外需要哪些技術(shù)?
發(fā)布時間:2024-07-25 瀏覽量:2232
摘要:催化紅外技術(shù)的研究和應(yīng)用涵蓋了從材料設(shè)計到光譜采集技術(shù),?再到具體應(yīng)用的多方面內(nèi)容,?這些研究共同推動了催化科學(xué)的發(fā)展,?為解決能源和環(huán)境問題提供了新的解決方案。?
催化紅外需要涉及多個方面,包括材料設(shè)計、光譜采集技術(shù)、以及在特定反應(yīng)中的應(yīng)用。
一、材料設(shè)計方面,二氧化鈦(TiO2)因其強的光催化能力而被視為解決環(huán)境污染問題的重要材料。然而,TiO2的寬禁帶特征限制了其只能響應(yīng)占太陽光5%的紫外光,這限制了其光催化效率。研究致力于拓展TiO2基光催化材料的光頻響應(yīng)范圍至近紅外區(qū),大大提高其光催化效率。
二、光譜采集技術(shù)方面,原位紅外光譜技術(shù)(In-situ FTIR)在電催化反應(yīng)中的應(yīng)用日益受到重視。這項技術(shù)能夠在不同的電勢下采集紅外光譜,通過比較不同電勢下的光譜差異,研究催化劑表面的反應(yīng)過程和機理。例如,在二氧化碳還原反應(yīng)(CO2RR)中,原位紅外光譜技術(shù)被用來監(jiān)測反應(yīng)中間體如*CO的表面覆蓋度,以及探測電極表面的新物種和pH分析,這對于理解反應(yīng)機理和優(yōu)化催化劑性能至關(guān)重要。
三、應(yīng)用方面,原位紅外光譜技術(shù)在熱催化中的應(yīng)用展示了其在監(jiān)測反應(yīng)中間體和關(guān)鍵反應(yīng)物種方面的能力。例如,通過監(jiān)測CO振帶強度隨壓力的變化,可以評估反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。此外,通過引入不同的氣體(如CO/Ar)并監(jiān)測其與催化劑表面的相互作用,可以深入了解催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性。
綜上所述,催化紅外技術(shù)的研究和應(yīng)用涵蓋了從材料設(shè)計到光譜采集技術(shù),再到具體應(yīng)用的多方面內(nèi)容,這些研究共同推動了催化科學(xué)的發(fā)展,為解決能源和環(huán)境問題提供了新的解決方案。