電催化選擇性通常在原子水平上基于活性位點進行討論，而忽略了介觀傳質(zhì)的影響。近日，德國柏林弗利茲-哈伯學院Vanessa J. Bukas、Hendrik H. Heenen報道了傳質(zhì)如何通過電極和本體電解質(zhì)之間的表面結(jié)合反應(yīng)中間體交換來控制選擇性。
本文要點：
1) 動力學競爭隨著催化劑表面積的變化而變化，并且與反應(yīng)過程密切相關(guān)，例如，在銅基催化劑上電化學CO2還原過程中的不同產(chǎn)物。通過在多尺度方法中結(jié)合微觀動力學和傳質(zhì)建模，作者在各種例子中具體探索和量化了這種影響。
2) 此外，該模型在介觀、微觀和原子尺度上準確再現(xiàn)了催化劑粗糙度的選擇性趨勢。由此產(chǎn)生的見解為電催化選擇性的變化提供了一種重要解釋，這些變化歸因于活性位點的納米結(jié)構(gòu)或由摻雜或合金化產(chǎn)生的電子效應(yīng)。
Hendrik H. Heenen et.al Exploring mesoscopic mass transport effects on electrocatalytic selectivity Nature Catalysis 2024
DOI: 10.1038/s41929-024-01177-6
https://doi.org/10.1038/s41929-024-01177-6
