수일간의 증폭기 안전성 확보로 표면 결합 촉매제의 2D 분광 구현

과제

이종 촉매제의 효능은 반응성에 대한 표면 결합의 효과에 의해 결정됩니다. 금에 결합될 때 Re(diCN-bpy)(CO)3Cl은 CO2 환원 촉매이므로 지속 가능한 에너지 계획에 사용할 수 있는 후보 물질입니다. 2D 분광법을 사용하여 표면 결합 세부 사항의 일부를 조사할 수 있을 것입니다. 그러나 단층은 매우 약한 광학 신호만을 생성하므로, 더 강할 수 있는 벌크 및 배경 신호(즉, 잡음)와 분리되어야 합니다.

성공적인 연구

샌디에이고 캘리포니아 대학교에서 Wei Xiong 교수이 이끄는 팀은 최근 이 촉매 시스템을 연구하기 위해 2DSFG의 사용에 대해 조사했습니다. 이들은 원래 Xiong이 대학원생 시절에 Martin Zanni의 연구실에서 개발한 합계 주파수 생성(SFG)을 기반으로 하여 실험을 진행했습니다. SFG 진동 신호는 표면과 상 경계면에서만 생성되기 때문에 2DSFG는 표면 결합 촉매제 연구에 이상적입니다. 그러므로 결합되지 않은 촉매(즉, 용액 내)의 2D 스펙트럼과 비교하면 촉매가 결합되는 방식과 그 결합 구조가 이것에 의해 어떻게 영향을 받는지 밝혀질 것입니다. Xiong은 Astrella 원박스 증폭기를 연구실의 주요 Ultrafast 소스로 선택했는데, 이 연구에는 Astrella 원박스 증폭기의 사용 편의성과 장기적인 안정성이 필요했기 때문입니다.

결과

다양한 2DSFG 스펙트럼 피크에서 균일 및 불균일 확산을 연구함으로써 이 그룹은 금 표면에서 촉매제 분자들의 방향성을 확인할 수 있었습니다. 또한, 그 3DSFG 순간 데이터를 통해 용액 내 자유 촉매제와 비교하여 표면 결합 분자들의 진동 방식의 더 빠른 탈위상 역학을 측정할 수 있었습니다.

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