用近场红外光谱识别硫中毒

Near-field infrared spectroscopy is a vital analysis method that is extensively utilized in materials science, biological sciences as well as optical studies. This article provides a thorough review of the basics of near-field infrared spectroscopy, its principle, and its uses in the identification of traces of sulfur poisoning on the nanometer scale.

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什么是近场红外光谱？

Near-infrared spectroscopy (NIRS) is an investigative process that utilizes a generator that emits light with a specified frequency and wavelength spectrum (often 800–2500nm), allowing researchers to gain a comprehensive image of the organic composition of the substances under investigation. It capitalizes on the electromagnetic spectrum's near-infrared area.

在过去的二十年或更长时间以上，NIR光谱在许多领域（包括设备，光谱分析和实施）方面取得了重大发展，并已被广泛用作各个行业的有效工具。2020欧洲杯下注官网

A Brief History of Near-Field Infrared Spectroscopy

Although NIR spectrometry is considered a recent technique, its origin could be dated back to 1800 when it was determined that the scattering of electromagnetic radiation beyond the visible part of the spectra could be viewed utilizing a succession of thermometers with darkened bulbs. However, significant advances happened around the 1960s, enabling its implementation in numerous parts of livestock farming and other sectors.

Working Principles of Near-Field Infrared Spectroscopy

NIR光谱中的宽条纹是由于相邻频率下的强吸收引起的。NIR光谱吸收带主要是具有各种化学键的声子的谐波和混合物。从NIR波长处的这种化学键吸收的电离波提供了与物质和功能作为“指纹”的光谱。

收集的光谱包含有关样品中天然成分的生理化学特征的信息，以及有关化学成分的基本信息。

催化过程中使欧洲杯足球竞彩用了哪些材料？

催化是作为多个行业的骨干的必不可少的过程。改善催化剂寿命和耐力是交叉分析的主要领域。许多催化过程涉及使用铂类金属（PGM）纳米颗粒（NP）和具有不同维度，形态和拓扑结构的多金属结构，这些结构在可渗透的金属氧化物支撑底物上被传播。欧洲杯猜球平台

含硫化合物，例如_X，可以以坚固且通常永久的方式附着在铂类金属以及金属氧化物支撑底物上，最终导致催化失活以及降低的催化转化和特异性。

硫中毒 - 严重威胁催化过程

在各种工业化学方法中，由硫毒性引起的催化失活是一个至关重要的挑战。这包括复杂的过程，例如固体氧化物燃料电池（SOFC），催化排气流出控制框架，工业（改良）CLAU工艺，催化碳氢化合物热解结构，照片/电催化水电解和质量硫酸的产生。

硫中毒研究的挑战

分子级的科学知识充分理解和消除了这个巨大的问题仍然是不完整的。这是由于以下事实：硫中毒的完整知识需要采用先进的实验方法，该方法允许纳米尺度的位置精度，而不会损害有关化学键，化学键，吸附位置和吸附形态的细节。

常规光谱法的局限性

不幸的是，用于表征反应性金属/金属氧化物界面的大多数可用的传统光谱，千分尺和晶体学方法缺乏高分辨率和化学结构/键合特异性之间的权衡。

扫描隧道/原子力/透射电子显微镜（STM/AFM/TEM）通常无法提供有关同一时刻催化吸附位点的生化有机化合物，结构特性和吸附形态的相关信息。对于蜂窝数据收集，这种方法通常受到不合理的低浓度（10-12 atm）和冻结条件（温度低于20 K）的限制。

这些程序中的一些也可能导致由于使用高能电子或辐射而导致样品损坏。

NFIR比传统技术的优势

Infrared (IR) photons used in optical far-field spectroscopy/microscopy offer comprehensive chemical/bonding/adsorption morphology data without causing specimen deterioration. They are, however, restricted to a potential pixel size of >1.2 μm owing to the diffraction limits.

结果，对金属/金属氧化物催化整合的典型远场IR光谱/微观研究产生了许多区域产生的复杂结果，从而使对各个领域上的特定吸附物具有独特的准确鉴定。

最新研究

Ozensoy等。已经发表了一篇文章Journal of the American Chemical Societydisplaying scanning NFIR for identification and analysis of sulfur poisoning. The result data suggested that the kinds of adsorbent surfaces and their sorption patterns on the catalyst surface might vary significantly not only on a particular PGM nanoparticle but also between several PGM nanoparticles due to surface morphological differences.

近场信号强度随尖端表面接触，峰值接口接近，尖端/磁盘配置以及附近圆盘之间的近场连接而变化。最近的DFT理论结果表明，通过改变H的硫酸盐毒性数量₂所以₄（aq）接触周期，不仅是吸附模式，而且还在₂o₃（薄膜）/Si（100）表面可能会改变。

Catalysis has been a significant industrial motivator, with an international economy worth up to $34 billion by 2025, growing at a 4.5 percent annual pace. Research is needed to further understand the chemistry of sulfur poisoning to avoid this phenomenon.

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参考和进一步阅读

Prieto，N。al。（2017）。对近红外光谱法的原理和应用的综述，以表征肉类，脂肪和肉类产品。应用光谱法，，，，71（（7), 1403-1426. Available at:https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/0003702817709299

Say, Z. et. al. (2022). Unraveling Molecular Fingerprints of Catalytic Sulfur Poisoning at the Nanometer Scale with Near-Field Infrared Spectroscopy.Journal of the American Chemical Society。Available at:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c03088

大小，C。M。（2020）。原材料（化合物，沸石，金属），产品（异质，均质），按地区，区域和细分市场预测，2020-2027，催化剂和酶，催化剂和份额，催化剂市场尺寸和行业，催化剂和趋势分析报告报告2020–2027。大评论研究。

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