救命！Operando可以这样测出薄膜催化水分解
搬砖到凌晨啊
2025-04-22 16:18:25
Operando技术是一种在真实工作条件下同步监测材料或器件的性能参数与微观结构/成分演变的原位表征技术。
最近使用它给北京某机构对Rh0.5Cr1.5O3/Ga2O3(Zn)薄膜催化水分解：
✅实验设计：
1. 采用ZnSe晶体作为反射基底，表面涂覆Rh0.5Cr1.5O3/Ga2O3(Zn)光催化剂（1.6 mg/mL，膜厚0.7/4.2 μm）
2. 反应体系：氦气氛围，0.3g蒸馏水，持续通He（15 cc/min）
✅光源配置：
- 紫外激光激发：263 nm波长，110 mW功率
✅原位监测：
- ATR-IR实时追踪催化剂表面变化
- 质谱同步检测气相产物
✅关键发现：
1. 光照后IR光谱显示三特征峰：
872 cm⁻¹ → H₂伸缩振动
1382 cm⁻¹ → O₂弯曲振动
978 cm⁻¹ → Ga-OOH⁻过氧化氢根形成
2. 同位素示踪（D₂O/H₂¹⁸O）证实：
- 水分解氧源仅来自水分子
- 催化剂晶格氧未参与反应过程
实验数据表明该薄膜催化剂通过表面吸附水分子直接解离实现光催化作用。
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