电化学转化是可再生能源转化的一个重要过程，而电催化剂在提高化学转化的速度和效率方面起着至关重要的作用。因此，电催化机理探索和性能优化两方面都吸引着研究人员的兴趣，这一领域也在快速发展。然而，传统的电化学方法，如原位动态监测、外部场调节、单一实体电催化检测等含有大量的微结构如界面、缺陷等的多个颗粒的统计平均性能，会掩盖氧化对电催化性能的贡献，导致影响机制并不清晰，在研究电催化过程方面仍有许多不足。值得注意的是，受最近纳米电子半导体器件成功的带动， 片上电催化微纳器件这一新兴领域，以单个纳米线/纳米片作为工作电极的电化学行为为重点，已经成为传统技术强有力的替代平台。这种独特的装置结构具有多种优势，如原位电子/电化学测量和单个催化剂的可调节微结构，这些优势使得研究人员可以直接探测电化学过程，获得以前无法获得的信息。

有鉴于此，华中科技大学翟天佑教授、刘友文副教授和香港城市大学张华教授等人，综述了片上电催化微纳器件，这一研究电化学过程的新兴平台的最新进展。

本文要点

1）首先介绍片上电催化微纳器件的装置结构及其作为新兴平台的优势。随后，分析和总结了通过这种类型的电催化微纳器件对电化学过程的研究进展，包括动态监控，外部场调节，活性位点识别和单结构因子调节。最后，对该领域所面临的挑战和未来的研究方向提出了自己的见解。

2）片上电催化微反应器上的单个纳米线/纳米片可以精确设计和原位控制。通过电催化微纳器件这一测试平台可以原位揭示氧化-结构-电催化性能构效关系，也为探究其它单一结构因素（如缺陷，界面，相等）与催化性能之间构效关系提供一个思路。而且片上电催化微纳器件也为外加电场调控，为探究外场调控新机制提供了可能。

总之，该工作为电化学过程从动态研究到性能优化提供了新的见解，有助于促进片上电催化微纳器件在电催化研究领域的进一步应用。

参考文献：

Huan Yang et al. On-chip electrocatalytic microdevice: an emerging platform for expanding the insight into electrochemical processes. Chem. Soc. Rev., 2020.

DOI: 10.1039/C9CS00601J

https://doi.org/10.1039/C9CS00601J