德国HZB与KIT开发新型测量池 实现20bar/400°C原位XAS

维度网讯，德国柏林亥姆霍兹中心（HZB）与卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）的研究团队开发出一种新型测量池，首次实现了在20 bar压力和400°C温度下，利用软硬X射线对催化反应进行原位/操作式X射线吸收光谱（XAS）测量。该装置适用于软、中硬和硬X射线能量范围，专为柏林能源材料原位实验室（EMIL）中“Operando吸收和发射光谱”（OÆSE）终端站设计，该终端站位于BESSY II同步辐射装置。

许多工业上重要的催化反应，例如全球用于生产碳氢化合物的费托合成，都在高温高压条件下进行。HZB Marcus Bär教授团队中Care-O-Sene项目的博士后Athanasios Skaltsogiannis博士指出，该测量池能够在高达20 bar和400°C的真实操作条件下研究高压催化气固反应。HZB负责Care-O-Sene活动科学协调的Catalina Jimenez博士强调，这项发展是一个重要里程碑，尤其是对于软X射线而言，因为软X射线在固体和高压气体中的衰减程度明显高于中硬或硬X射线。此前，利用软X射线进行XAS测量只能在常压或略高压条件下进行，而软X射线能够提供关于含有碳、氮、氧或过渡金属等元素的样品的详细化学和电子特性信息。

研究团队在专业期刊《ACS Photon Science》上详细描述了新型样品环境的构造，并通过测量Co/Mn薄膜的氧化还原反应验证了其功能。该团队包括来自HZB“样品环境”小组以及KIT化学技术与催化系的科研人员。这种新开发的测量池被视为Care-O-Sene项目中的一项关键进展，使其能够在真实条件下研究许多工业相关的催化过程。