在各種電催化反應過程中,催化劑的表面可能發生電化學氧化,這個現象直接影響催化劑的活性、穩定性、選擇性。精確表征電催化劑界面的電化學氧化對于深入理解電催化反應非常重要。
有鑒于此,廈門大學李劍鋒教授、董金超教授、中國科學院寧波材料技術與工程研究所樂家波博士等報道通過原位Raman光譜表征技術研究Pd單晶催化劑的電化學氧化反應。
本文要點
(1)
作者表征研究發現Pd的表面起始的電化學氧化過程包括形成*OH中間體和ClO4-離子,這個過程導致脫質子化,并且因此形成PdOx。
(2)
在較高電化學氧化電勢區間,PdOx內的氧原子促進形成結合在表面的過氧化物,隨后生成O2。通過調控電子效應能夠改變*OH的吸附強度以及ClO4-的覆蓋度,并且因此產生不同的氧化反應速率。這項研究展示了電催化反應中催化劑的電化學氧化機理,有助于理性設計電催化劑。
參考文獻
Yu-Lin Sun, Xu Ji, Xue Wang, Quan-Feng He, Jin-Chao Dong, Jia-Bo Le, Jian-Feng Li, Visualization of Electrooxidation on Palladium Single Crystal Surfaces via In Situ Raman Spectroscopy, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202408736
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202408736