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放大器长期稳定性对表面结合催化剂进行 2D 光谱学分析的重要性

挑战

多相催化剂的功效取决于表面结合对反应活性的影响。 当与金结合时,Re(diCN-bpy)(CO)3Cl 是一种 CO2 还原催化剂,因此,是用于可持续能源计划的候选催化剂。 2D 光谱法可用于探测一些表面结合细节。 但是单层薄膜只会产生非常微弱的光信号,这些光信号必须与潜在更强的本体和背景信号(如噪声)分开。

成功的研究

由加州大学圣地亚哥分校的熊伟教授领导的一个课题组最近使用 2DSFG方法 来研究这种催化剂体系。 他们进行了基于和频振荡 (SFG) 的实验,和频振荡技术最初是熊伟教授读研究生时在 Martin Zanni 实验室开发的。 2D SFG 是研究表面结合催化剂的理想选择,因为 SFG 振动信号仅在表面和相界面产生。 因此,与未结合的催化剂(即在溶液中)的 2D 光谱的比较应会揭示催化剂如何结合以及它的键结构如何受此影响。 熊教授选择 Astrella 一体化放大器作为实验室的主要超快源,因为这些研究需要该放大器的易操作性和长期稳定性。

结果

通过研究各种 2DSFG 光谱峰的均匀和非均匀展宽,该小组能够确定催化剂分子在金表面上的取向。 此外,与溶液中的游离催化剂相比,他们的 3DSFG 时间数据使其能够测量表面结合分子振动模式的更快的失相动力学。

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“为了获得不同延迟时间的完整光谱(3DSFG 数据),我们有时不得不对 48 小时的连续测量数据进行平均,这就对激光稳定性提出了极高的要求。 在此期间,放大器输出稳定且光束指向、光束质量、脉冲能量等不产生漂移是至关重要的。”
 



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