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Characterizing electronic and atomic structures for amorphous and molecular metal oxide catalysts at functional interfaces by combining soft X-ray spectroscopy and high-energy X-ray scattering.
Nanoscale ( IF 5.8 ) Pub Date : 2020-06-22 , DOI: 10.1039/d0nr02350g David M Tiede 1 , Gihan Kwon , Xiang He , Karen L Mulfort , Alex B F Martinson
Nanoscale ( IF 5.8 ) Pub Date : 2020-06-22 , DOI: 10.1039/d0nr02350g David M Tiede 1 , Gihan Kwon , Xiang He , Karen L Mulfort , Alex B F Martinson
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Amorphous thin film materials and heterogenized molecular catalysts supported on electrode and other functional interfaces are widely investigated as promising catalyst formats for applications in solar and electrochemical fuels catalysis. However the amorphous character of these catalysts and the complexity of the interfacial architectures that merge charge transport properties of electrode and semiconductor supports with discrete sites for multi-step catalysis poses challenges for probing mechanisms that activate and tune sites for catalysis. This minireview discusses advances in soft X-ray spectroscopy and high-energy X-ray scattering that provide opportunities to resolve interfacial electronic and atomic structures, respectively, that are linked to catalysis. This review discusses how these techniques can be partnered with advances in nanostructured interface synthesis for combined soft X-ray spectroscopy and high-energy X-ray scattering analyses of thin film and heterogenized molecular catalysts. These combined approaches enable opportunities for the characterization of both electronic and atomic structures underlying fundamental catalytic function, and that can be applied under conditions relevant to device applications.
中文翻译：
通过结合软X射线光谱学和高能X射线散射，在功能界面上表征非晶态和分子金属氧化物催化剂的电子和原子结构。
广泛研究了负载在电极和其他功能界面上的非晶态薄膜材料和非均相分子催化剂，将其作为有前途的催化剂形式，用于太阳能和电化学燃料催化。然而，这些催化剂的无定形特性以及将电极和半导体载体的电荷传输性质与离散位点合并以进行多步催化的界面体系结构的复杂性，对于激活和调节催化位点的探测机制提出了挑战。这份小型回顾讨论了软X射线光谱学和高能X射线散射方面的进展，这些进展分别为解析与催化相关的界面电子和原子结构提供了机会。这篇综述讨论了如何将这些技术与纳米结构界面合成技术的进步相结合，以用于薄膜和非均相分子催化剂的组合软X射线光谱学和高能X射线散射分析。这些组合的方法为表征基本催化功能的电子结构和原子结构提供了机会，并且可以在与设备应用相关的条件下应用。
更新日期：2020-07-02
中文翻译：
通过结合软X射线光谱学和高能X射线散射，在功能界面上表征非晶态和分子金属氧化物催化剂的电子和原子结构。
广泛研究了负载在电极和其他功能界面上的非晶态薄膜材料和非均相分子催化剂，将其作为有前途的催化剂形式，用于太阳能和电化学燃料催化。然而，这些催化剂的无定形特性以及将电极和半导体载体的电荷传输性质与离散位点合并以进行多步催化的界面体系结构的复杂性，对于激活和调节催化位点的探测机制提出了挑战。这份小型回顾讨论了软X射线光谱学和高能X射线散射方面的进展，这些进展分别为解析与催化相关的界面电子和原子结构提供了机会。这篇综述讨论了如何将这些技术与纳米结构界面合成技术的进步相结合，以用于薄膜和非均相分子催化剂的组合软X射线光谱学和高能X射线散射分析。这些组合的方法为表征基本催化功能的电子结构和原子结构提供了机会，并且可以在与设备应用相关的条件下应用。
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