目前仍然难以深入了解水溶液中铂的氢氧化和析出反应(HOR / HER)的动力学问题,部分原因是缺乏探索表面电解质界面的方法。
近日,美国东北大学Qingying Jia报道了通过利用表面过渡金属(TMs),一氧化碳,碱金属阳离子(AM+)和重水与原位X射线吸收光谱法相结合来研究电解质界面。
文章要点
1)研究结果表明,金属相中的表面TMS可以促进Pt在碱性条件下的HOR动力学,其机理是以氧向下的方向承载界面水,使Pt邻域上的吸附氢被排出,从而提高Pt在碱性介质中的HOR动力学。
2)金属相或氢氧化物相的表面TMs通过承载水解离产生的羟基来改善Pt的HER动力学,从而使其能够被与AM+配位的界面水解吸。
3)采用动力学同位素效应证实了界面水在重组整个界面中的HOR/HER中间体中的作用。
Ershuai Liu, et al, Interfacial water shuffling the intermediates of hydrogen oxidation and evolution reactions in aqueous media, Energy Environ. Sci., 2020
DOI:10.1039/D0EE01754J
https://doi.org/10.1039/D0EE01754J