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In-situ FTIR Analysis

Photocatalytic / Light-Irradiated In-situ FTIR

Photocatalytic / Light-Irradiated In-situ FTIR

PIKE HATR Photocatalytic Flow-through Cell

Light를 조사하면서 Liquid Reaction에서 어떤 Molecule이 생성되고 사라지는지 FTIR로 관찰합니다.

Photocatalytic / Light-Irradiated In-situ FTIR은 UV 또는 외부 Light를 Reaction Cell에 조사하는 동안 Reactant, Intermediate 및 Product의 IR Spectrum 변화를 시간에 따라 측정하는 분석 방법입니다.

PIKE HATR의 Photocatalytic Flow-through Cell은 Cell Lid에 Quartz Window가 통합되어 있어 외부 Light Source를 Reaction Solution에 조사하면서 Liquid Sample을 ATR 방식으로 연속 측정할 수 있습니다.

또한 Flow-through 구조를 이용하면 Reaction Solution을 지속적으로 공급하거나 교체하면서 Light Irradiation에 따른 Chemical Conversion을 추적할 수 있어 Batch Measurement뿐 아니라 Dynamic Photochemical Reaction Monitoring으로 확장할 수 있습니다.

Light Irradiation · Photocatalysis · Flow-through ATR · Liquid Reaction · Reaction Intermediate · Time-Series FTIR

왜 ATR을 이용하여 Photochemical Reaction을 측정할까요?

ATR은 Liquid Sample이 Crystal Surface와 직접 접촉한 상태에서 Evanescent Wave를 이용하여 IR Absorption을 측정합니다. 따라서 Liquid Reaction을 Continuous Flow 상태로 유지하면서도 Sample Preparation 없이 Chemical Composition의 변화를 반복적으로 측정하기에 적합합니다.

Light Irradiation 중 무엇을 관찰할 수 있을까요?
01

Reactant Consumption

Light Irradiation 이후 특정 IR Band의 감소를 이용하여 Reactant가 소비되는 과정을 시간에 따라 추적합니다.

02

Product Formation

새로운 IR Band의 생성과 증가를 통해 Photochemical Reaction에서 형성되는 Product의 변화를 관찰합니다.

03

Reaction Intermediate

Light가 조사되는 동안 일시적으로 생성되는 IR-active Intermediate가 존재하는 경우 Spectrum 변화를 통해 Reaction Pathway를 연구할 수 있습니다.

04

Flow / Time Dependence

Flow Rate, Irradiation Time 및 Reaction Condition과 FTIR Spectrum을 비교하여 Photochemical Conversion의 변화를 평가합니다.

Measurement Principle
STEP 01 External
Light Source
→
STEP 02 Quartz
Window
→
STEP 03 Liquid /
Reaction Solution
→
STEP 04 AMTIR
ATR Crystal
→
STEP 05 FTIR
Spectrum
System Configuration

JASCO FTIR + PIKE HATR + Photocatalytic Flow-through Cell

HATR는 Multiple Reflection ATR Geometry를 이용하여 Liquid Sample의 IR Spectrum을 측정하는 Accessory입니다. Flow-through Cell을 장착하면 Liquid를 Cell 내부로 공급하면서 Continuous Measurement가 가능합니다.

Photocatalytic Configuration에서는 Flow Cell Lid에 통합된 Quartz Window를 통해 외부 Light를 조사하고, ATR Crystal과 접촉한 Reaction Solution의 Chemical Change를 FTIR로 측정합니다.

Light Source, Pump, Flow Rate 및 Irradiation Condition은 실제 Photochemical Experiment의 목적에 맞게 별도로 구성합니다.

PIKE HATR Photocatalytic Cell Options
AMTIR Flow-through Cell with UV Port Light Irradiation · Liquid Flow · ATR
PIKE Photocatalytic Flow-through ATR Cell

Quartz Window가 Cell Lid에 통합되어 있어 외부 Light Source를 이용한 Photocatalytic / Photochemical Experiment를 위한 Flow-through ATR Cell입니다.

Liquid Sample은 Syringe 또는 Tubing을 이용하여 공급할 수 있어 Static 또는 Flow-based Reaction Monitoring을 구성할 수 있습니다.

AMTIR Crystal
Quartz Window / UV Port
PN 022-5228

Heated AMTIR Flow-through Cell with UV Port Light + Flow + Temperature
PIKE Heated HATR Flow-through Cell

Light Irradiation 및 Liquid Flow와 함께 Temperature Condition도 변화시켜야 하는 실험을 위한 Heated Flow-through Configuration입니다.

Digital Temperature Controller와 조합하여 Temperature Profile을 설정할 수 있으며, Light + Temperature + Flow가 결합된 복합 In-situ Experiment를 구성할 수 있습니다.

Ambient ~ 120°C
AMTIR + UV Port
PN 022-5225

Why AMTIR Crystal?

UV Irradiation에서는 ATR Crystal 선택이 중요합니다.

일반 HATR에서 널리 사용되는 ZnSe Crystal은 External UV Source에 장시간 노출될 경우 UV-induced Degradation이 발생할 수 있습니다.

PIKE는 Photocatalytic Flow-through Application에서 AMTIR Crystal 사용을 권장하고 있습니다. 따라서 Light-Irradiated In-situ FTIR System을 구성할 때에는 Light Wavelength뿐 아니라 ATR Crystal의 Optical / Chemical Compatibility도 함께 검토해야 합니다.

Measurement Workflow
STEP 01

Reaction Solution

Reactant, Solvent, Photocatalyst 및 필요한 Reaction Condition을 구성합니다.

STEP 02

Flow Condition

Static 또는 Pump를 이용한 Continuous Flow 조건을 설정합니다.

STEP 03

Light Irradiation

Quartz Window를 통해 원하는 Light Source를 Reaction Cell에 조사합니다.

STEP 04

FTIR Monitoring

Time에 따른 IR Band 변화를 측정하여 Reactant, Intermediate 및 Product의 변화를 비교합니다.

Key Configuration
FTIR Measurement Multiple Reflection HATR
Reaction Cell Photocatalytic Flow-through ATR Cell
Light Access Quartz Window integrated into Cell Lid
Recommended ATR Crystal AMTIR
Flow Cell Volume Approximately 500 µL
Liquid Introduction Syringe / Tubing
Fluid Connection Luer-Lok / 1/16" Swagelok
Standard UV-Port Cell 022-5228
AMTIR with UV Port
Heated UV-Port Cell 022-5225
Heated AMTIR with UV Port
Heated Temperature Range Ambient ~ 120°C
Temperature Controller 076-1610
Digital Temperature Control Module
Temperature Software 007-0207
PIKE TempPRO Software
Optional Configuration PTFE-coated Flow-through Cell configuration
Representative Applications

Photocatalytic Reaction

Light Irradiation에 따른 Liquid Reactant의 Chemical Conversion을 시간에 따라 관찰합니다.

Photochemical Conversion

Light에 의해 발생하는 Bond Formation / Cleavage와 Molecular Structure 변화를 추적합니다.

Flow Photochemistry

Continuous Flow 조건에서 Light Irradiation과 Residence Time 변화에 따른 Reaction Progress를 비교합니다.

Light + Temperature Reaction

Heated Flow-through Cell을 이용하여 Light와 Temperature가 동시에 영향을 주는 Reaction Condition을 연구합니다.

더 빠른 Photochemical Reaction은 Time-Resolved FTIR로 확장할 수 있습니다.

이 페이지의 핵심은 Light Irradiation이라는 Reaction Environment를 구현하는 것입니다. 보다 빠른 Photo-induced Reaction Dynamics를 관찰해야 하는 경우에는 JASCO FTIR의 Rapid Scan 또는 FT/IR-8X Step Scan과 결합하여 Time-Resolved Measurement로 확장할 수 있습니다.

3rd-party Photocatalytic Cell Compatibility

PIKE HATR 및 Photocatalytic Flow-through Cell은 JASCO FTIR과 조합하여 Light-Irradiated In-situ FTIR System을 구성할 수 있는 3rd-party Accessory입니다. PIKE Technologies의 제품 표기는 JASCO 또는 티에스싸이언스와의 공식 제휴 관계를 의미하지 않으며, 실제 적용 가능 여부는 FTIR Optical Geometry, Light Wavelength, ATR Crystal, Solvent / Sample Compatibility, Temperature 및 Flow Condition에 따라 검토가 필요합니다.

어떤 Light-induced Reaction을 FTIR로 보고 싶으신가요?

Reaction Solution, Photocatalyst, Light Wavelength, Flow 여부, Temperature 및 관찰하려는 Chemical Species를 알려주시면 JASCO FTIR과 PIKE HATR을 이용한 Photocatalytic In-situ FTIR Configuration을 검토해드립니다.

LIST

약관

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