電化學質子耦合電子轉移（PCET）反應可以通過外球電子轉移到溶液（OS-PCET）或通過表面結合活性位點的界面極化的內球機制（I-PCET）進行。雖然OS-PCET已被廣泛研究與分子的洞察力，表面的內在異質性阻礙了分子水平的理解I-PCET。
麻省理工學院Yogesh Surendranath等采用石墨共軛羧酸（GC-COOH）作為I-PCET的分子明確主體來分離I-PCET的本征動力學。
本文要點：
（1）
作者測量了整個pH范圍內的I-PCET速率，揭示了一種V型pH依賴性，缺乏OS-PCET特有的pH無關區域。因此，作者為I-PCET開發了一個機械模型，該模型調用了涉及水合氫離子/水或水/氫氧化物供體/受體對的協同PCET，僅用四個可調參數捕獲了整個數據集。作者發現水合氫離子/水的I-PCET比水/氫氧化物快四倍，而兩種反應都顯示出相似的高電荷轉移系數，表明后期質子轉移過渡態。
（2）
這些研究突出了I-PCET和OS-PCET之間的關鍵機理差異，為理解和模擬對能量轉換和催化至關重要的更復雜的多步I-PCET反應提供了框架。
參考文獻:
Lewis, N.B., Bisbey, R.P., Westendorff, K.S. et al. A molecular-level mechanistic framework for interfacial proton-coupled electron transfer kinetics. Nat. Chem. (2024).
DOI: 10.1038/s41557-023-01400-0
https://doi.org/10.1038/s41557-023-01400-0
