原位傅里叶变换红外光谱（in-situ FTIR）的工作原理与传统FTIR相同，即红外光束穿过样品，吸收的能量会形成与样品内部分子振动相对应的独特光谱。传统的非原位FTIR光谱需要先单独制备样品，然后再在光谱仪中进行分析。这种方法可以提供样品原始组成的重要信息，但无法捕捉化学反应或过程中发生的动态变化。而原位FTIR光谱则是将样品直接置于FTIR光谱仪中，或将光谱仪连接到反应容器上。这使得我们可以连续监测样品在反应过程中的变化，从而对反应进程进行分析。这种分析方法能够实现样品的实时检测，因此特别适用于研究动态系统和时间敏感过程。
原位红外的测试模式
- 漫反射红外傅里叶变换光谱（DRIFTS）：催化剂粉末、难以压片的固体颗粒；
- 透射模式：均匀的薄片、薄膜或液体样品；
- 外反射模式：适合研究电极表面的物质；
- 衰减全反射（ATR）模式：聚合物薄膜、涂层、液体或凝胶，无需复杂制样；
在催化等领域的原位研究中，原位漫反射（DRIFTS）是良好工具之一，这个判断主要基于特定应用场景的客观限制与技术原理的优势。
- 在反应过程中，当物质吸附在催化剂表面时，透光率会急剧下降，导致透射红外信号极弱，难以捕捉。而漫反射技术通过收集散射光，信号强度受影响较小，更适合研究动态反应机理。
- 对样品形态要求低，很多情况下，粉末样品可直接测试，无需复杂的压片处理
- 可以在各种温度、压力和气氛下对样品进行原位分析。无论是高温环境下的催化反应，还是高压条件下的材料合成，又或是在特定气氛中的化学反应，都能应对自如。
原位DRIFTS作为一种强大的分析技术，以其独特的原位分析能力、对反应中间体的捕捉以及在各种复杂条件下的适应性，在材料科学和催化领域展现出了巨大的优势。
随着科学技术的不断发展，原位DRIFTS的应用前景也十分广阔，未来，它有望在更多的领域中发挥重要作用，为解决更多的科学问题和实际应用难题提供有力的支持。
在电化学催化研究中，原位红外ATR技术，特别是表面增强红外吸收光谱（ATR-SEIRAS），已成为揭示反应机理的核心利器之一。
- 结合 SEIRAS 技术可实现单分子层或极低浓度中间体的探测；
- ATR技术利用倏逝波，将ATR晶体表面镀上或放置薄层电极，可以克服电解液（尤其是水）的强烈红外吸收；
- 样品形态宽容且无需特殊制样，液体、固体或粉末直接贴紧晶体即可测试（对硬质/不规则样品挑战大），无需复杂的压片或制样。
ATR的弱项：无法承受较高温度（>200℃）和较高压力；因穿透深度内气相分子数太少，对气相反应灵敏度较低。
原位漫反射红外光谱 (DRIFTS)VS原位衰减全反射红外光谱 (ATR-IR)
案例研究
（一）DRIFTS漫反射原位红外光谱探究了羟基磷灰石(HAP)负载的单原子Pt催化剂对甘油氧化成甘油酸的催化机理
（二）ATR衰减全反射原位红外光谱探究了甲酸氧化反应过程催化剂表面的产生的中间体物种，揭示PdH纳米立方体催化表面氢化物覆盖度和催化性能的构效关系。
国信中业
名称：原位红外（In-situ FTIR）
仪器型号：赛默飞 Nicolet iS50
主要技术指标：
- 光谱范围：7,800 – 350 cm-1，可扩展至27000-15cm-1；
- 光谱分辨率：优于0.09 cm -1
- 波数精度：<0.005 cm-1。
- 信噪比 (SNR)：1分钟扫描（4 cm⁻¹分辨率）：优于 55,000:1；5秒钟扫描（4 cm⁻¹分辨率）：优于 13,000:1
- ASTM线性度：在全光谱范围内优于 0.07%T （ASTM E1421 标准方法检测）
- 分束器：配备KBr中红外分束器和近红外CaF2分束器
- 检测器：2个DLaTGS中红外检测器、1个InGaAs检测器和1个液氮制冷MCT高灵敏检测器
- 扫描速度：慢扫描速率0.158厘米/秒，快扫描速率6.28厘米/秒
原位类：
配置原位漫反射附件和高温原位反应池等附件，可实现高温、电催化、特定气氛下的热催化和光催化等实验；
温度范围：室温900°C；并配备N2、Ar、02、CO、NH3等气体。
联用红外请具体按项目咨询，具备热重、气质及原子力等多种联用设备。
