Gli scienziati catturano l'immagine di trasferimento di elettroni nel processo di elettrocatalisi. Credito:DICP
Il coinvolgimento tra il trasferimento di elettroni (ET) e la reazione catalitica sulla superficie dell'elettrocatalizzatore rende il processo elettrochimico difficile da comprendere e controllare. Come determinare sperimentalmente il processo ET che si verifica su scala nanometrica è importante per comprendere il processo di reazione elettrochimica generale nei siti attivi.
Di recente, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. LI Can e dal Prof. FAN Fengtao del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) ha catturato l'imaging del trasferimento di elettroni nel processo di elettrocatalisi.
Questo studio è stato pubblicato in Nano Letters il 14 ottobre.
I ricercatori hanno stabilito un metodo di imaging elettrochimico in situ con risoluzione spaziale su scala nanometrica, che combinava la microscopia a forza atomica e l'imaging elettrochimico a scansione. Questo metodo può realizzare il movimento tridimensionale della nanosonda di scansione per mappare la distribuzione locale delle molecole di trasferimento di elettroni sferiche esterne generate e delle molecole del prodotto catalitico.
Le immagini visive di trasferimento di elettroni su nanopiastre metalliche hanno dimostrato direttamente che il processo di trasferimento di elettroni su scala nanometrica presentava un'eterogeneità dipendente dal sito.
Inoltre, per disaccoppiare l'interferenza dell'effetto di trasferimento di massa sul trasferimento di elettroni, i ricercatori hanno condotto una serie di esperimenti elaborati e modelli matematici complessi per estrarre la costante di velocità e la differenza di potenziale interna. Hanno scoperto che la relazione tra la differenza di potenziale interno interfacciale e la costante di velocità seguiva una moda lineare.
Questo lavoro realizza l'osservazione in situ del processo di trasferimento di elettroni e della reazione catalitica nella reazione elettrochimica e fornisce nuove idee per lo sviluppo del metodo di caratterizzazione dell'imaging in situ e il rilevamento del meccanismo delle reazioni elettrocatalitiche.
"Questa è una nuova pietra miliare delle tecniche di scansione delle sonde elettrochimiche, che consente di scoprire la relazione struttura-prestazioni del nanocatalizzatore dal fondo dei principi fisici e chimici", ha commentato uno dei revisori. + Esplora ulteriormente
