长兴森吉士玛泰：催化红外需要哪些技术？
发布时间：2024-07-25 浏览量：176
摘要：催化红外技术的研究和应用涵盖了从材料设计到光谱采集技术，再到具体应用的多方面内容，这些研究共同推动了催化科学的发展，为解决能源和环境问题提供了新的解决方案。
催化红外需要涉及多个方面，包括材料设计、光谱采集技术、以及在特定反应中的应用。
一、材料设计方面，二氧化钛（TiO2）因其强的光催化能力而被视为解决环境污染问题的重要材料。然而，TiO2的宽禁带特征限制了其只能响应占太阳光5%的紫外光，这限制了其光催化效率。研究致力于拓展TiO2基光催化材料的光频响应范围至近红外区，大大提高其光催化效率。
二、光谱采集技术方面，原位红外光谱技术（In-situ FTIR）在电催化反应中的应用日益受到重视。这项技术能够在不同的电势下采集红外光谱，通过比较不同电势下的光谱差异，研究催化剂表面的反应过程和机理。例如，在二氧化碳还原反应（CO2RR）中，原位红外光谱技术被用来监测反应中间体如*CO的表面覆盖度，以及探测电极表面的新物种和pH分析，这对于理解反应机理和优化催化剂性能至关重要。
三、应用方面，原位红外光谱技术在热催化中的应用展示了其在监测反应中间体和关键反应物种方面的能力。例如，通过监测CO振带强度随压力的变化，可以评估反应的转化率。此外，通过引入不同的气体（如CO/Ar）并监测其与催化剂表面的相互作用，可以深入了解催化剂的活性、选择性和稳定性。
综上所述，催化红外技术的研究和应用涵盖了从材料设计到光谱采集技术，再到具体应用的多方面内容，这些研究共同推动了催化科学的发展，为解决能源和环境问题提供了新的解决方案。
