Kundenreferenzen
Die Bedeutung der Langzeitstabilität des Verstärkers für die 2D-spektroskopische Analyse von oberflächengebundenen Katalysatoren
Herausforderung
Die Wirksamkeit von Mehrphasenkatalysatoren hängt vom Einfluss der Oberflächenbindung auf die Reaktionsaktivität ab. In Verbindung mit Gold wirkt Re(diCN-bpy)(CO)3Cl als Katalysator für die CO₂-Reduktion und ist daher ein Kandidat für den Einsatz in Projekten zur nachhaltigen Energiegewinnung. Mithilfe der 2D-Spektroskopie lassen sich einige Details der Oberflächenbindung untersuchen. Einlagige Schichten erzeugen jedoch nur sehr schwache optische Signale, die von potenziell stärkeren Signalen aus dem Volumen und vom Hintergrund (z. B. Rauschen) getrennt werden müssen.
Erfolgreiche Forschung
Eine Forschungsgruppe unter der Leitung von Prof. Wei Xiong von der University of California, San Diego, hat dieses Katalysatorsystem kürzlich mithilfe der 2DSFG-Methode untersucht. Sie führten Experimente auf Basis der Summenfrequenzspektroskopie (SFG) durch, eine Technik, die ursprünglich im Labor von Martin Zanni entwickelt wurde, als Prof. Wei Xiong dort als Doktorand tätig war. 2D-SFG eignet sich ideal für die Untersuchung oberflächengebundener Katalysatoren, da SFG-Schwingungssignale nur an Oberflächen und Phasengrenzen entstehen. Daher sollte ein Vergleich mit dem 2D-Spektrum des ungebundenen Katalysators (d. h. in Lösung) Aufschluss darüber geben, wie der Katalysator gebunden ist und wie sich dies auf seine Bindungsstruktur auswirkt. Professor Xiong wählte Astrella alsprimäre Ultrakurzpulsquelle fürsein Labor, da diese Forschung die einfache Handhabung und die Langzeitstabilität dieses Verstärkers erfordert.
Ergebnis
Durch die Untersuchung der homogenen und inhomogenen Verbreiterung verschiedener 2DSFG-Spektralpeaks gelang es dem Team, die Ausrichtung der Katalysatormoleküle auf der Goldoberfläche zu bestimmen. Darüber hinaus ermöglichten ihre 3DSFG-Zeitdaten im Vergleich zu freiem Katalysator in Lösung die Messung der schnelleren Phasenverschiebungsdynamik der Schwingungsmoden oberflächengebundener Moleküle.
„Um ein vollständiges Spektrum mit unterschiedlichen Verzögerungszeiten (3DSFG-Daten) zu erhalten, müssen wir manchmal die Daten aus 48 Stunden kontinuierlicher Messung mitteln, was höchste Anforderungen an die Laserstabilität stellt. Während dieses Zeitraums ist es von entscheidender Bedeutung, dass der Verstärkerausgang stabil bleibt und keine Abweichungen bei der Strahlausrichtung, der Strahlqualität oder der Pulsenergie auftreten.“
