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In-situ Spectroscopy
반응이 일어나는 순간을
분광학으로 관찰합니다.
반응 전과 후의 결과뿐 아니라, 반응이 진행되는 동안 시료가 어떻게 변화하는지 측정합니다.
In-situ Spectroscopy는 Temperature, Gas, Pressure, Potential, Light Irradiation 등 실제 실험 조건을 유지하거나 변화시키면서 FTIR, Raman 또는 UV-Vis-NIR Spectrum을 반복 측정하여 시료의 Chemical, Structural 및 Optical Change를 추적하는 분석 방법입니다.
연구 목적에 따라 서로 다른 Spectroscopy Technique을 선택하거나 두 가지 이상의 분석 방법을 상호 보완적으로 활용할 수 있습니다.
In-situ와 Operando
두 용어는 비슷하게 사용되지만, 연구에서 강조하는 정보에는 차이가 있습니다.
반응 조건에서 시료의 변화를 측정
Temperature, Gas, Potential, Light 등의 Experimental Condition을 유지하거나 변화시키면서 Spectrum을 측정하여 Chemical Species, Molecular Structure 또는 Optical Property의 변화를 추적합니다.
분광 변화와 실제 반응 성능을 함께 비교
실제 작동 조건에서 Spectroscopic Data를 측정하면서 Catalytic Activity, Electrochemical Response, Conversion 등의 Performance Data와 함께 비교하여 Structure / Chemistry와 Function의 관계를 분석합니다.
어떤 변화를 관찰하고 싶으신가요?
장비부터 선택하기보다 관찰하려는 Chemical / Structural / Optical Information에 따라 적합한 Spectroscopy Technique을 선택하는 것이 중요합니다.
In-situ FTIR
Chemical Bond · Adsorption · Reaction Intermediate
IR Absorption Band의 생성, 감소 및 이동을 이용하여 Reaction 과정에서 발생하는 Chemical Species와 Molecular Bond의 변화를 추적합니다.
- Catalyst Surface / DRIFTS
- Temperature · Gas · Pressure
- Electrochemical ATR-SEIRAS
- Photocatalytic / Light-Irradiated Reaction
In-situ Raman
Molecular Structure · Crystal Phase · Carbon · Stress
Raman Band의 Position, Intensity 및 Shape 변화를 이용하여 Reaction 중 나타나는 Molecular / Crystal Structure의 변화를 관찰합니다.
- Electrochemical Reaction
- Temperature-controlled Reaction
- Gas / Flow Environment
- Phase / Structural Transformation
In-situ UV-Vis-NIR
Absorption · Transmission · Reflection · Optical Property
UV-Vis-NIR 영역의 Absorbance, Transmission 및 Reflection 변화를 이용하여 Reaction Condition에 따른 Optical Property 변화를 추적합니다.
- Temperature-dependent Measurement
- Flow / Reaction Environment
- Optical Absorption Change
- Film / Solution / Material Research
어떤 Spectroscopy가 적합할까요?
Surface Species
Reaction Intermediate
Crystal Phase
Carbon / Stress
Transmission
Reflection
다양한 Experimental Condition을 구현합니다.
In-situ System은 하나의 특정 Accessory가 아니라, 실험 목적에 따라 Spectrometer와 Cell / Stage를 조합하여 구성합니다.
Temperature
Heating / Cooling에 따른 Chemical 및 Structural Change
Gas / Flow
Reactive Gas, Controlled Atmosphere 및 Flow Reaction
Pressure
Vacuum 또는 Pressure-controlled Reaction Environment
Potential
Electrode / Electrolyte Interface의 Potential-dependent Change
Light
UV / Visible Light에 의해 유도되는 Photochemical Change
In-situ System은 이렇게 구성합니다.
Research Question
어떤 반응과 어떤 Species 또는 Structure를 관찰할 것인지 정의합니다.
Spectroscopy
FTIR, Raman 또는 UV-Vis-NIR 중 필요한 Chemical / Structural Information에 맞는 Technique을 선택합니다.
Reaction Environment
Temperature, Gas, Pressure, Potential, Light 및 Flow 조건을 구성합니다.
Reaction Monitoring
반응 조건과 Spectrum 변화를 시간에 따라 비교하여 Reaction Mechanism을 분석합니다.
Accessory부터 선택하지 않아도 됩니다.
같은 In-situ Analysis라도 Sample 형태, Temperature Range, Gas 종류, Pressure, Potential, Light Wavelength 및 필요한 Time Resolution에 따라 System Configuration이 달라집니다. 연구 목적과 관찰하려는 변화를 먼저 확인한 후 적합한 Spectrometer와 Cell / Stage를 구성하는 것이 좋습니다.
어떤 반응을 관찰하고 싶으신가요?
시료 형태와 Temperature, Gas, Pressure, Potential, Light 등 구현하려는 Experimental Condition, 그리고 관찰하려는 Chemical / Structural Information을 알려주시면 적합한 FTIR · Raman · UV-Vis-NIR In-situ Measurement Configuration을 검토해드립니다.
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