Polarisationsabhängige Summenfrequenzspektroskopie (SFG) zur in situ Bestimmung der Nanopartikel-Morphologie

Angew Chem Weinheim Bergstr Ger. 2023 May 2;135(19):e202300230. doi: 10.1002/ange.202300230. Epub 2023 Apr 4.

Abstract

Die Oberflächenstruktur von Metall‐Nanopartikel auf Oxidträgern lässt sich über charakteristische Schwingungen von adsorbierten Sondenmolekülen wie CO bestimmen. Üblicherweise konzentrieren sich spektroskopische Untersuchungen auf die Peak‐Position und ‐Intensität, die mit der Bindungsgeometrie bzw. der Anzahl der Adsorptionsplätze zusammenhängen. Anhand zweier unterschiedlich präparierter Modellkatalysatoren wird gezeigt, dass die polarisationsabhängige Summenfrequenzspektroskopie (SFG) die gemittelte Oberflächenstruktur und Form von Nanopartikel beleuchten kann. SFG‐Ergebnisse für verschiedene Partikelgrößen und Morphologien werden mit direkter Realraum‐Strukturanalyse mittels TEM und STM verglichen. Die beschriebene Anwendung von SFG kann zur in situ Detektion der Partikelstruktur verwendet werden und könnte ein wertvolles Werkzeug in der operando Katalyse werden.

Moleküle auf geneigten Facetten: Polarisationsabhängige Summenfrequenzspektroskopie (SFG) von adsorbiertem CO wurde zur Charakterisierung der Morphologie von Pt und Pd Nanopartikel auf Oxidträgern eingesetzt. Das I ssp/I ppp Verhältnis hängt von der Orientierung von CO relativ zur makroskopischen Oberflächennormalen ab und zeigt somit direkt den Beitrag geneigter/gekrümmter Facetten an.