然而基于同步輻射光源的XAFS實(shí)驗(yàn)受限于機(jī)時(shí)緊張，往往不能滿足研究者們的需求。為此，安徽創(chuàng)譜儀器科技有限公司開發(fā)了TableXAFS譜儀，可在實(shí)驗(yàn)室開展多種樣品的XAFS/XES測(cè)試，實(shí)現(xiàn)對(duì)同步輻射光源進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)與研究的有效補(bǔ)充。

· 案例一 ·

雙單原子催化劑（Dual Single Atom Catalysts, DSACs）作為單原子催化劑的延伸，為改進(jìn)材料原子界面、增強(qiáng)協(xié)同效應(yīng)、調(diào)控d帶中心、優(yōu)化催化中間產(chǎn)物的吸脫附行為提供了新的機(jī)遇，因而成為了當(dāng)前研究者們的關(guān)注重點(diǎn)之一。為此，浙江工業(yè)大學(xué)李小年/趙佳研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制備了具有雙單原子結(jié)構(gòu)的CnZn/NC催化劑，在乙炔半加氫反應(yīng)中表現(xiàn)出了優(yōu)異的活性與選擇性。在本工作中，研究者們使用創(chuàng)譜儀器TableXAFS譜儀對(duì)CnZn/NC雙單原子催化劑的局部化學(xué)配位環(huán)境與活性中心的電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。圖1a展示了Cn與Zn的K-edge XANES譜圖，通過(guò)與各標(biāo)樣吸收邊位置的對(duì)比可以看出CnZn/NC中Cu與Zn的價(jià)態(tài)均介于0價(jià)與+2價(jià)之間。圖1b所展示的k3加權(quán)傅里葉變換EXAFS譜圖以及相應(yīng)的擬合結(jié)果表明了Cu-Zn，Cu-N，Zn-N散射路徑的存在，圖1c所示的小波變換譜圖進(jìn)一步支持了上述結(jié)果。基于上述XAFS表征，CnZn/NC的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1d所示，雙單原子以N3Cu-ZnN3的形式存在。該項(xiàng)研究成果以“Tailoring Cu?Zn Dual-Atom Sites with Reordering d?Orbital Splitting Manner for Highly Efficient Acetylene Semihydrogenation"為題發(fā)表在期刊《ACS Catalysis》上。

圖1 (a) CnZn/CN樣品的Cu K-edge與Zn K-edge XANES譜圖 (b) FT-EXAFS譜圖 (c)小波變換譜圖 (d) CuZn雙單原子催化劑的結(jié)構(gòu)示意圖

· 案例二 ·

溫和條件下去除有害的揮發(fā)性有機(jī)化合物（volatile organic compounds, VOCs）對(duì)于降能減排、污染防治、改善環(huán)境有著重要意義。為此，西安交通大學(xué)孔春才團(tuán)隊(duì)制備了Co摻雜g-C3N4的單原子催化劑（Co/CN, CCN），展現(xiàn)出了優(yōu)異的甲苯去除效率與穩(wěn)定性。在本工作中，研究者們使用創(chuàng)譜儀器TableXAFS譜儀對(duì)質(zhì)量擔(dān)載量為0.3 wt%的CCN催化劑進(jìn)行了表征。

如圖2a的XANES譜圖所示，與CoO標(biāo)樣相近的吸收邊位置表明CCN中Co的平均價(jià)態(tài)為+2價(jià)。圖2b展示了CCN與各標(biāo)樣的k3加權(quán)傅里葉變換EXAFS譜圖，可以看出CCN樣品在R空間的第一殼層出現(xiàn)了明顯歸屬為輕原子的信號(hào)。結(jié)合圖2c中的擬合結(jié)果確認(rèn)了CCN中Co單原子通過(guò)Co-N配位結(jié)構(gòu)錨定在載體之上。該項(xiàng)研究成果以“Activation of peroxymonosulfate by cobalt doped carbon nitride for gaseous VOC degradation"為題發(fā)表在期刊《Chemical Engineering Journal》上。

圖2 (a) XANES譜圖 (b) FT-EXAFS譜圖 (c) CCN樣品的R空間擬合結(jié)果