一、背景介绍

催化反应是现代化学工业的核心，从石油炼制到精细化学品合成，从环境保护到能源转化，均离不开催化剂的作用。深入理解催化反应过程，对提升催化效率、开发新型催化剂至关重要。传统研究方法多为反应前后对催化剂进行表征，难以捕捉反应过程中催化剂结构、活性位点等的动态变化。原位动态监测技术能实时观察催化反应进程，为揭示催化机理提供关键信息。场发射扫描电镜（FESEM）凭借高分辨率成像与微观结构分析能力，结合原位附件，成为催化反应过程原位动态监测的有力工具，国仪量子 SEM5000X 为这一应用提供了高效且精准的解决方案。

二、电镜应用能力

2.1 高分辨率成像追踪微观结构变化

SEM5000X 借助优化的高分辨物镜与高压隧道技术（SuperTunnel），实现 0.6 nm@15 kV 和 1.0 nm@1 kV 的高分辨率。在催化反应原位监测时，能清晰分辨催化剂纳米颗粒在反应条件下的细微结构变化，如颗粒的团聚、分散，表面原子的迁移与重构。例如，在观察金属催化剂在加氢反应中的变化时，可精准观测到纳米颗粒表面因吸附氢原子而产生的结构变形，为理解催化活性变化提供直观依据。

2.2 原位附件实现反应环境模拟

该电镜可配备原位加热、气体引入等附件，精准模拟催化反应的温度、压力及气体氛围。在研究多相催化反应时，通过原位加热模块将样品升温至反应温度，同时引入反应气体，实时观察催化剂在真实反应环境下的结构演变。比如，在研究一氧化碳氧化反应时，能在电镜内重现反应条件，监测催化剂表面活性位点在反应物作用下的动态变化，为深入研究反应机理提供详实数据。

2.3 大景深成像全面呈现整体变化

SEM5000X 的大景深特性使其能在同一视野内清晰聚焦不同高度的催化剂结构，完整呈现催化反应过程中催化剂整体状态的动态变化。在分析具有复杂三维结构的催化剂（如多孔催化剂）时，大景深成像可同时清晰显示不同深度孔道内结构变化，避免因聚焦局限遗漏部分信息。例如，在观察多孔分子筛催化剂在催化裂解反应中的变化时，能全面了解孔道内活性位点的变化、反应物的扩散路径以及产物的生成情况，为全面评估催化性能提供有力支持。