研究表明，电化学极化可以极大地促进非法拉第催化反应的同时进行，但这些促进作用在固-液界面的机理仍不清楚。

近日，麻省理工学院Yogesh Surendranath报道了一个在水介质中非法拉第促进的机制框架，通过同时发生法拉第反应引起的局部pH变化进行操作。

文章要点

1）作为模型体系，研究人员研究了非法拉第Pd催化的CO₂加氢生成甲酸的动力学，发现高碱度和高CO₂浓度可促进反应。在大部分电解质中，碱度与CO₂浓度呈负相关，这是由CO₂/碳酸氢盐平衡导致的。研究表明，可以通过使用电极化产生具有高碱度和高CO₂浓度的非平衡局部环境来克服这种局面。

2）实验结果表明，在适度的电位偏差下，这种局部pH波动使热CO₂加氢生成甲酸的速率提高了近3个数量级。

这项工作建立了严格的非法拉第促进在水性介质中的机理模型，并为在温和条件下通过电极化增强加氢催化作用提供了基础。

Jaeyune Ryu, et al, Polarization-Induced Local pH Swing Promotes Pd-Catalyzed CO₂ Hydrogenation, J. Am. Chem. Soc., 2020

DOI: 10.1021/jacs.0c01123

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c01123