Hệ thống quang phổ hấp thụ tại chỗ là một kỹ thuật phân tích tiên tiến dựa trên các nguyên tắc quang phổ, tiết lộ thành phần hóa học, cấu trúc điện tử và hành vi động của một chất bằng cách theo dõi thời gian thực các thay đổi phổ hấp thụ trong một môi trường cụ thể.Hệ thống đã phá vỡ những hạn chế của phát hiện ngoại tuyến truyền thống và có thể nắm bắt các đặc tính vật chất trong điều kiện phức tạp như nhiệt độ cao, áp suất cao và phản ứng hóa học mà không ảnh hưởng đến trạng thái ban đầu của mẫu, cung cấp hỗ trợ dữ liệu quan trọng cho các lĩnh vực khoa học vật liệu, phản ứng xúc tác và giám sát môi trường.

　　I. Nguyên tắc kỹ thuật: Sự kết hợp giữa hấp thụ phổ và theo dõi động

Cốt lõi của hệ thống quang phổ hấp thụ tại chỗ nằm trong việc sử dụng vật chất để phân tích định lượng các đặc tính hấp thụ của sóng điện từ có bước sóng cụ thể. Khi ánh sáng tới đi qua mẫu, năng lượng của nó được hấp thụ bởi các phân tử hoặc nguyên tử, dẫn đến sự suy giảm cường độ ánh sáng ở các bước sóng cụ thể. Bằng cách phát hiện mức độ suy giảm, hệ thống có thể suy ra nồng độ của mẫu, trạng thái liên kết hóa học và thông tin chuyển tiếp điện tử. Ví dụ, quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) cho phép phân tích dấu vết của các nguyên tố kim loại bằng cách đo sự hấp thụ của các nguyên tử trạng thái cơ bản khí vào các vạch cộng hưởng đặc trưng; Và quang phổ hấp thụ hồng ngoại thông qua sự chuyển đổi mức năng lượng rung phân tử, phân tích loại liên kết hóa học và cấu trúc phân tử.

Hệ thống thường bao gồm nguồn sáng, bộ đơn sắc, bộ dò và mô-đun điều khiển môi trường tại chỗ. Nguồn sáng cung cấp chùm tia cường độ cao ổn định, bộ đơn sắc tách các bước sóng cụ thể, bộ dò chuyển tín hiệu quang thành tín hiệu điện, mô-đun điều khiển môi trường mô phỏng các điều kiện như nhiệt độ cao, áp suất cao hoặc bầu không khí phản ứng. Ví dụ, hệ thống quang phổ hồng ngoại tại chỗ, được thiết kế với bể tại chỗ thông qua các phụ kiện khuếch tán, theo dõi sự thay đổi động lực của các loài hấp phụ bề mặt bột rắn trong thời gian thực mà không làm gián đoạn hình dạng mẫu.

　　B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)

So với phát hiện ngoại tuyến truyền thống, hệ thống quang phổ hấp thụ tại chỗ có ba ưu điểm cốt lõi:

Thời gian thực: Bằng cách thu thập quang phổ liên tục, nắm bắt những thay đổi thoáng qua của chất trong quá trình phản ứng, chẳng hạn như tái cấu trúc vị trí hoạt động của chất xúc tác hoặc phá vỡ và hình thành các liên kết hóa học.

2. Khả năng thích ứng môi trường: tích hợp mô-đun điều khiển nhiệt độ, điều khiển đường khí và điều chỉnh áp suất, có thể mô phỏng hành vi vật chất trong điều kiện bất thường, cung cấp cơ sở cho nghiên cứu cơ chế phản ứng công nghiệp.

3. Liên kết đa thông số: Kết hợp với Raman, phổ hấp thụ tia X và các công nghệ khác, đồng bộ hóa dữ liệu cấu trúc, thành phần và hiệu suất, thiết lập mô hình quan hệ định lượng "Thành phần - Cấu trúc - Hiệu suất".

　　B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)

Hệ thống quang phổ hấp thụ tại chỗ đã được sử dụng rộng rãi trong năng lượng, môi trường, y sinh và các lĩnh vực khác. Trong nghiên cứu xúc tác, nó có thể tiết lộ quá trình tái tạo chu kỳ của bề mặt quang xúc tác Cu²/Cu², tối ưu hóa đường phản ứng; Trong giám sát môi trường, cung cấp cơ sở khoa học để kiểm soát và kiểm soát ô nhiễm bằng cách phân tích các chất gây ô nhiễm kim loại nặng trong nước hoặc khí quyển theo thời gian thực; Trong lĩnh vực khoa học vật liệu, hệ thống theo dõi các quá trình phân hủy vật liệu polymer hoặc ăn mòn kim loại, hướng dẫn thiết kế vật liệu và đánh giá tuổi thọ.

Với sự phát triển của nguồn sáng bức xạ synchrotron, laser siêu nhanh và thuật toán trí tuệ nhân tạo, hệ thống quang phổ hấp thụ tại chỗ đang phát triển theo hướng độ phân giải không gian-thời gian cao hơn, liên kết đa phương thức và tự động hóa. Trong tương lai, công nghệ này sẽ tiếp tục thúc đẩy những đột phá trong các lĩnh vực như chuyển đổi năng lượng sạch, chăm sóc sức khỏe chính xác và giám sát môi trường thông minh, trở thành "động cơ cốt lõi" để phân tích các đặc tính động lực của vật chất.