揭示电催化过程的机理是寻找更高效、更稳定的清洁能源转换催化基的基础。虽然现在有几种原位技术可以跟踪电催化过程中的结构变化，特别是水裂解过程中的结构变化，但是对纳米结构电催化剂的形态变化仍缺乏直接的观察。近日，斯特拉斯堡大学的Ovidiu Ersen教授团队采用原位EC-TEM方案，包括样品沉积，观察模式以及原位与非原位电化学条件检测钴氧化物Co₃O₄纳米颗粒电催化剂在析氧反应(OER)中的形态和结构改变，这种原位透射电子显微镜方法可以在纳米电极最初暴露在不同的水溶液电解质或在开放的条件下观察其化学、形态和结构的演变发生。结果表明，在OER过程中Co₃O₄纳米颗粒电催化剂发生了表面非晶化，产生了纳米钴样氧化相，且这个过程是不可逆的，此外还发现这种结构的重组似乎有利于水氧化的电催化活性，在反应过程中形成的非晶相似乎是Co3O4纳米基材料电催化OER的活性物种。该工作对利用原位电化学TEM来揭示电催化剂在电化学过程中的具有借鉴意义。

Nathaly Ortiz Peña, Dris Ihiawakrim, Madeleine Han, Benedikt Lassalle-Kaiser, Sophie Carenco, Clément Sanchez, Christel Laberty-Robert, David Portehault, Ovidiu Ersen. Morphological and Structural Evolution of Co3O4 Nanoparticles Revealed by in Situ Electrochemical Transmission Electron Microscopy during Electrocatalytic Water Oxidation. ACS Nano, 2019.

DOI: 10.1021/acsnano.9b04745

https://doi.org/10.1021/acsnano.9b04745