Chem. Rev.:多相催化的中子散射研究

了解催化剂的结构动力学/演化以及相关的表面化学对于建立结构-催化关系至关重要,其中光谱和散射工具发挥着至关重要的作用。在许多这样的工具中,中子散射虽然鲜为人知,但在研究催化现象方面具有独特的优势。近日,美国橡树岭国家实验室Wu Zili、Anibal J. Ramirez-Cuesta、卢瑟福·阿普尔顿实验室Stewart F. Parker、格拉斯哥大学David Lennon综述研究了多相催化的中子散射。
本文要点:
1) 由于中子与物质的原子核相互作用,中子-核子相互作用提供了关于轻元素(主要是氢)、相邻元素和同位素的独特信息,这与基于X射线和光子的技术是互补的。中子振动光谱法是多相催化研究中最常用的中子散射方法,它提供了表面/本体物质(主要是含氢物质)和反应化学的化学信息。
2) 中子衍射和准弹性中子散射也可以提供关于催化剂结构和表面物种动力学的重要信息。而其他中子方法,如小角度中子散射和中子成像,使用较少,但仍能提供独特的催化信息。作者全面概述了非均相催化中子散射研究的最新进展,重点介绍了中子光谱、衍射、准弹性中子散射和其他中子技术揭示的表面吸附质、反应机理和催化剂结构变化。展望了多相催化中子散射研究的挑战和未来机遇。
Xinbin Yu et.al Neutron Scattering Studies of Heterogeneous Catalysis Chem. Rev. 2023
DOI: 10.1021/acs.chemrev.3c00101
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.3c00101
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