Micro-Spectroscopy for the Investigation of Catalytic Processes under In Situ and Operando Conditions

La catalisi eterogenea nei processi di conversione termochimica ed elettrochimica è fondamentale per lo sviluppo di tecnologie sostenibili dedicate alla conversione dell’energia, al risanamento ambientale, alla valorizzazione delle biomasse, all’utilizzo della CO2, alla produzione di idrogeno e alla sintesi verde. Le prestazioni dei catalizzatori dipendono dalla natura e dall’evoluzione dei siti attivi nelle condizioni di reazione. Questi sistemi dinamici possono modificare composizione superficiale, stato di ossidazione, cristallinità e morfologia durante il funzionamento, rendendo spesso insufficienti le caratterizzazioni ex situ. Le tecniche spettroscopiche in situ e operando sono quindi essenziali per comprenderne i meccanismi. La spettroscopia Raman offre analisi non distruttiva, elevata specificità chimica, sensibilità a struttura e fasi cristalline, capacità di studiare diversi materiali e specie adsorbite, ed è compatibile con celle ad alta temperatura e atmosfera controllata.