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圖1. 實驗裝置圖。a. s-SNOM研究Pt納米顆粒表面吸附OH基團功能化的N-heterocyclic carbene(NHC)分子. b. 催化反應(yīng)過程中，還原或者氧化會產(chǎn)生或去掉C=O雙鍵從而紅外光譜上可以觀察到。
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編者按（1）：
表面異相催化反應(yīng)是目前催化領(lǐng)域最重要的分支之一，近年來的納米材料催化劑更是逐步展現(xiàn)了它們的優(yōu)越性能。但由于其表面的不均一性， 特別是不同金屬材料復(fù)合的納米催化劑表面，真實的催化位點和催化機理就很難用傳統(tǒng)的紅外、光電子能譜等來很好地表征。文章作者使用近些年發(fā)展起來的紅外的散射型近場顯微鏡s-SNOM來真正第一次應(yīng)用在反應(yīng)體系并且是小分子體系的表征。主要討論單一金屬Pt的不同配位數(shù)位點的不同催化性能，得到結(jié)論是低配位數(shù)的Pt即臺階位和表面缺陷位具有更高的催化活性。
圖2. 近場紅外和遠場紅外的比較。a. Pt納米粒子在Si表面的AFM形貌圖。b. 紅外近場光譜的采譜點。c. 藍色是遠場紅外，黑色是納米粒子中心的單點近場紅外，紅色是納米粒子邊緣的，綠色是空白的對比。對比可以看到，Pt納米粒子的中心位置的近場紅外光譜和edge邊緣的紅外光譜是有區(qū)別的。
圖3-1. AFM形貌和紅外線掃關(guān)聯(lián)。紅色箭頭表示s-SNOM掃描的方向，右邊的代表線掃過程中的紅外譜圖，光譜范圍很寬覆蓋了1200-3300波數(shù)范圍，可以同時測C-OH, C=O, O-H的峰?？梢钥闯?0度氧氣處理以后，C=O鍵出來了，表示反應(yīng)發(fā)生，而40度不能發(fā)生。然后再氫氣處理以后C=O鍵減弱。
圖3-2. 接上圖，70度氫氣處理以后C=O鍵就已經(jīng)還原消失了。最后e和f作者用氘氣還原和氫氣還原做對比，來證明是氫氣還原并且測到的是O-H鍵和C-OH。
圖4-1. 文章最重要的圖。近場紅外在納米粒子的edge和中心的線掃，從而體現(xiàn)催化反應(yīng)活性的比較。都在氧氣40度下催化氧化，同圖3中看到沿著納米粒子中心掃發(fā)現(xiàn)分子是不被氧化的，但是可以看到在edge的線掃中是氧化的！?。∷宰髡哒J為邊緣氧化催化活性更高。
那么Pt edge的氧化催化活性比中心高，那么還原呢？
圖4-1. 在氫氣40度下催化還原，同圖3中看到沿著納米粒子中心掃發(fā)現(xiàn)分子是不完全還原的，但是可以看到在edge的線掃中是完全還原了的?。?！所以作者認為邊緣還原催化活性也更高。
到這里作者的故事已經(jīng)基本說完了，對于第五張圖，作者只是想證明一下這個方法不僅限于Pt，而且Au上面也可以看反應(yīng)，舉了一個TERS研究過的成熟的反應(yīng)例子。
編者按（2）：
文章亮點：推動了紅外s-SNOM往真實催化反應(yīng)表征方向走，來獲得高空間分辨的催化位點表征(雖然文章只有25nm，比針尖增強拉曼(TERS)要粗很多，但還是不錯的)。這是s-SNOM做反應(yīng)第一次，做表面小分子也是第一次。
文章難點：s-SNOM的寬光譜線掃。要知道s-SNOM做單點寬光譜沒有問題，做單波長的mapping也沒有問題，但是要做寬光譜的mapping就非常困難，因為時間要很長，即便是使用同步輻射光源，對于儀器漂移穩(wěn)定性要求太高，所以作者只能做線掃，但個人對線掃和AFM形貌的對應(yīng)持保留意見。
領(lǐng)域下一步：做不同表面異相納米催化劑的表征；做原位in situ的反應(yīng)；提高儀器穩(wěn)定性保證形貌和光譜的對應(yīng)；提高空間分辨率；
