定位红外光谱在界面电化学中的应用

该文阐述了定位红外光谱在界面电化学中应用的原理,并解释了差谱。特别介绍了这种方法在电化学中的最新应用状况。     

甲酸在表面合金电催化剂上氧化的原位FTIR反射光谱研究

运用原位红外反射光谱(FTIRS)和电化学循环伏安法(CV)研究了甲酸在三种不同电极上的电催化特性．结果表明甲酸在碳栽铂电极(Pt／GC)上的电催化氧化机理与本体铂电极(I^3t)相类似，即可以通过活性中问体或毒性中间体氧化至CO2.Pt／GC对甲酸的氧化比Pt具有更高的电催化活性．Pt／GC表面以Sb吸附原子修饰的电极(Sb—Pt／GC)上，甲酸氧化的起始电位(Ei)提前至-0．10V，氧化电流峰电位(Ep)提前至0．34V，氧化峰电流(jp)值增加了7.28倍，半峰宽(FWHM)为0．30V同样，Surface alloy／GC电极上，E1为-0．12V、Ep为0．32V和jp为7．25mA／cm^2，相对Pt／GC分别负移了0.22V、0．02V和增大了8．15倍，半峰宽(FWHM)为0．5V．表明Sb—Pt／GC和Surface alloy／GC电极不仅能够有效地抑制毒性中间体CO的生成，而且还可以显著地提高其对活性中间体的氧化的电催化活性．     

甲烷部分氧化制合成气反应机理的原位时间分辨IR光谱和Raman光谱表征

采用原位时间分辨红外光谱、原位显微Raman光谱、脉冲反应－质谱、TPR和以CO为探针分子的IR光谱等技术对SiO2、γ-Al2O3负载的Rh、Ru催化剂上甲烷部分氧化（POM）制合成气反应机理进行了研究。实验结果表明，在H2还原的Rh/SiO2上，CO是VCH4／VO2／VAr(2/1/45)混合气反应的初级产物，由CH4直接氧化生成CO和H2是该催化剂上POM反应的主要途径。CO2是Ru/SiO2和Ru/γ-Al2O3上POM反应的初级产物，因而燃烧－重整机理是相应催化剂上CO和H2生成的主要途径。反应条件下催化剂表面氧（O^2-)物各浓度的差异很可能是导致上述催化剂体系上POM反应机理不同的主要原因，其本质可能源于Rh和Ru对氧的亲合力的不同。Rh/γ-Al2O3上POM反应的机理与催化剂的焙烧温度有关，当焙烧温度低于600℃时，催化剂的POM行为与Rh/SiO2类似，CO为反应的初级产物，当焙烧温度为900℃时，CO2为POM反应的初级产物。不同焙烧温度的Rh/γ－Al2O3上POM反应机理不同的主要原因之一也取决于反应条件下催化剂表面氧物种浓度差异，其本质可能源于高温（900℃）焙烧的催化剂中Al2O3与Rh物种间存在着较强的相互作用，从而降低了Rh物种的可还原性。     

甲醇氧化羰基合成碳酸二甲酯原位红外研究

采用原位红外技术对甲醇氧化羰基合成碳酸二甲酯反应机理进行了系统的研究，原位红外实验结果表明，氧气在负载的Cu基催化剂上发生解离吸附，CO在催化剂表面的吸附为弱吸附，氧气与CO在催化剂表面发生共吸附，甲醇在催化剂表面吸附后产生甲氧基，压力提高有助于甲氧基的生成，吸附态的甲氧基诱导弱吸附的CO进行插入反应是生成碳酸二甲酯的途径，同时，原位红外技术研究结果表明，在碳酸二甲酯合成过程中，存在甲氧基与离解的氧进一步作用生成副产物CO2和H2O的可能，因此，应控制应料中O2的浓度为适宜值。     

原位红外光谱考察分子筛表面酸性质

原位漫反射红外光谱用于表征磷酸硅铝分子筛SAPO—34表面酸性质,结果表明,SAPO—34分子筛中的桥联羟基Si—OH—Al具有较强的热稳定性,结合NH3探针考察表明,SAPO-34分子筛具有B酸和L酸两种酸中心,其中B酸较强,是SAPO—34酸性的主要部分,而L酸中心较弱。     

一种新型的光谱电化学装置

一种新型的光谱电化学装置方禹之，蒋李春，柏竹平（华东师范大学化学系上海２０００６２）光谱电化学是近年来国际上电化学和电分析化学研究最活跃的领域之一，它是电化学与光谱学相结合的产物。目前主要用于测定热力学、动力学参数，研究反应过程和机理等等，而用于定量...     

四(对-辛酰氧基)苯基卟啉锰的现场光谱电化学研究

以现场紫外 -可见及现场红外光谱电化学方法研究四 (对 -辛酰氧基 )苯基卟啉锰在二甲亚砜中的电还原过程 .结果表明 ,该金属卟啉配合物在非质子介质中经历了二步单电子还原反应 ,氧化态敏感带出现在 1 52 2 cm- 1,1 464cm- 1,1 2 0 4 cm- 1,1 0 0 5cm- 1和 80 7cm- 1附近 ,随中心金属氧化态降低 ,吸收带均向低波数方向移动     

原位漫反射红外光谱考察SAPO-34分子筛骨架

原位漫反射红外光谱是一新的原位表征技术 ,该方法用于表征磷酸硅铝分子筛SAPO_34的骨架 .结果表明 :SAPO_34在高温时骨架有一定程度的“变形” ,这种“变形”是可逆的 ,在温度降至室温时又恢复正常 ,并且SAPO_34有很高的湿热稳定性 .同时探讨了表征中的方法问题 .     

甲烷氧化偶联催化剂和部分氧化反应机理的原位及非原位谱学表征

采用原痊红外和原位显微Raman光谱技术及XPS、吡啶（Py)吸附的漫反射UV谱、Py-TPD、CO2-TPD等方法对含氟稀土基催化剂上甲烷氧化偶联（OCM）反应活性氧物种、催化剂表面酸碱性进行了考察。在O2预处理和/或工作条件下的SrF2/La2O3,SrF2/Nd2O3,LaOF,BaF2/LaOF和BaF2/CeO2等催化剂上原位观测到超氧物种（O2^-),并在其中前4种催化剂上检测到O2^-物种与CH4反应生成的气相C2H4,CO2和表面碳酸盐等OCM反应主、副产物。这些结果为O2^-是相应催化剂上OCM反应的活性氧物种首次提供了直接的光谱证据。研究结果表明,催化剂的OCM反应性能与其表面酸碱性的强弱并无简单的对应关系。采用原拉时间分辨红外光谱和原位显微Raman光谱技术对SiO2和γ-Al2O3负载的Rh、Ru催化剂上甲烷部分氧化（POM）制合成气反应的研究表明,由CH4直接氧化生成CO和H2是Rh/SiO2上POM反应的主要途径,而燃烧-重整机理是Ru/γ-Al2O3和Ru/SiO2上CO和H2生成的主要途径,反应条件下催化剂表面氧（O^2-)物种浓度的差异很可能是导致这两种催化剂体系上POM反应机理不同的主要原因,其本质可能源于Rh和Ru对氧的亲合力的不同。     

红外光谱分析技术的应用

对近年来红外光谱技术的发展和应用进行了综述，分别介绍了该技术在气态、液态、固态等不同形态分析对象中的应用，同时介绍了定量分析技术的应用。     

原位红外光谱研究Kolbel-Engelhardt反应在Co/SiO_2催化剂上的机理

用原位红外光谱技术研究 Co/SiO_2催化剂上的 Kolbel-Engelhardt 反应,发现两个吸收峰(585,1390cm~(-1)).与甲酸的吸附比较证实,此两峰为甲酸根在金属钴原子上的吸附所产生的吸收峰,由此我们认为:甲酸根可能是 Kolbel-Engelhardt 反应的中间体。     

原位拉曼光谱研究电催化反应过程

面对日益严重的环境污染和能源危机,开发高效清洁的能源转换技术受到人们广泛的关注。以电催化为代表的电化学能源转换技术由于高效且无污染,近些年获得快速发展。然而,固/液界面电催化反应涉及多种反应物种,使得其机理解释非常困难,限制了高效电催化剂的理性设计和开发。电化学原位增强拉曼光谱技术具有灵敏度高、选择性好、指纹识别的优点,可以从分子原子水平揭示电催化反应过程。本文综述电化学原位增强拉曼光谱在一些重要电催化反应研究中的应用,包括氧还原反应、氢氧化反应、氧析出反应、氢析出反应、二氧化碳还原反应过程等。最后,总结原位增强拉曼光谱技术在电催化反应研究中面临的一些问题,并对其发展进行简要展望。     

铝酸钠溶液分解过程的红外光谱研究

本文用红外光谱方法跟踪了铝酸钠溶液的分解过程,提出了铝酸钠溶液分解过程中含铝阴离子的转变方式,探讨了分解反应机理。     

一种低温现场红外光谱电化学池的制作和表征

介绍一种自主设计的低温现场红外光谱电化学池,可用于常温下(水)体系以及低温下非水(乙腈)体系的光谱电化学实验.利用循环伏安法、现场红外光谱电化学法、循环伏吸法及导数循环伏吸法对该低温电化学池进行相关表征.对苯醌的低温现场红外光谱电化学实验结果表明,该电化学池性能良好,可以用于低温电化学、光谱电化学研究.     

基于红外光谱的稠油界面检测方法研究

稠油界面检测对于稠油的开采利用具有重要意义,然而现有的检测技术效率差,准确率低。建立了稠油和水的热传递模型,主要是热传导和热对流模型,同时也提出了固体壁面的热传递模型,主要是热辐射模型,进行了稠油粘度与温度的实验测定,提出了黏温关系模型。设计了以红外光谱为探测元的界面检测实验,采用了铜和玻璃两种热传导介质,与实验测温结果与传导对流模型一致,证明了所提模型的正确性。     

激光拉曼光谱研究电化学界面的新进展

激光拉曼光谱作为研究电级/溶液界面的结构和性能的重要方法,在分子水平不深入研究电化学界面结构、吸附和反应等基础问题并应用于电催化、腐蚀和电镀等领域。从方法学的角度出发,结合探讨检测灵敏度、光谱分辨率、时间分辨率和空间分辨率以及相关的联用技术等方面的问题,综述了近年来拉曼光谱研究电化学界面的主要进展。     

用红外光谱方法研究催化剂碱性的新进展

本文通过文献综述,讨论了红外光谱方法以吡咯为探针分子研究固体催化剂表面碱性的起源、发展过程和最新进展。结合笔者在该领域的科研实践,可以认为,以吡咯为探针分子用红外光谱方法研究催化剂碱性,实属一种较理想的研究方法。