Renishaw inVia™显微镜用户Carlos a . Carrero教授领导了美国奥本大学化学工程系的一个小组,该小组正在开发先进的催化剂,将碳氢化合物转化为更有价值的产品。
Carrero小组进行基础研究,以改进和发展更有效和可持续的催化过程。他们的目标是开发最好的催化剂原地/歌剧拉曼光谱收集分子、结构和机理的见解。
催化是化学工业的重要组成部分
Carerro教授说:“研究小组正试图通过结合来测量和理解负载型金属氧化物催化剂的氧化还原特性原位瞬态动力学拉曼光谱研究。我们称这种方法为“拉曼光谱动力学”,它允许我们在真实条件下实时从拉曼光谱中直接获得反应速率(operando条件)”。
如果能够合理地设计出最优的催化系统,这将是催化研究的一个巨大进步。理解催化剂结构和反应性之间的关系是实现这一目标的关键。
Carerro教授继续说道:“由于钒氧化物具有众所周知的选择性氧化催化活性,并且由于V=O振动产生强烈的拉曼信号,我们制备了定义良好的V/Nb/SiO2并研究了催化剂中铌(促进剂)对氧化钒(主要活性部位)氧化还原性能的影响。
在这项工作中,Carrero教授使用了Renishaw公司的inVia™Qontor®共焦拉曼显微镜,因为它提供高质量的拉曼数据,当样品在600°C左右,具有高热背景。
在描述他对Renishaw inVia系统的选择时,Carrero教授说:“新的inVia™Qontor®
LiveTrack™功能,在氧化还原循环期间保持样品聚焦,是一个显著的节省时间的优势,同时提供了分析的可靠性。此外,它是快速和容易改变激光器运行特定的实验(如快速校准和校准)。作为一名学者,我发现inVia显微镜操作起来非常友好,这让我可以轻松地训练和培养研究生和本科生使用拉曼光谱催化。在两年紧张的工作中,inVia系统已经证明它是非常强大的。技术服务非常高效,一旦出现问题就能迅速解决。”
研究小组对负载型二元(M2Oy)n/ (M1Ox)散装和三元(米3.Oz)米(米2Oy)n/ (M1Ox)散装金属氧化物催化剂。他们发现催化剂的有效性很大程度上取决于:二维和三维M的存在2Oy和M3.Oz物种;M3.: M2比率(各组成部分的覆盖率);以及它们的空间关系。
他们使用拉曼光谱动力学直接从拉曼光谱测量位点特异性(V=O)反应速率。他们通过与质谱测量的整体(催化剂)反应速率的比较验证了这一点。
请访问www.renishaw.com/catalysis,以了解更多关于Renishaw的inVia拉曼显微镜如何被用于研究催化剂和催化反应的信息。
Carrero教授最近的论文是“发展raman光谱动力学方法来了解负载型金属氧化物催化剂的结构-反应关系”。乔治·蒙卡达,威廉·里德·亚当斯,拉吉·塔库尔,迈克尔·朱利安和卡洛斯·a·卡雷罗。ACS Catal. 8(2018) 8976。
有关Carrero小组工作的更多信息的视频可以在https://youtu.be/0OlqBXQmytU或访问www.ccarrerogroup.com