大规模电催化剂氧还原反应(ORR)动力学的简易评估对于可持续燃料电池开发和工业H₂O₂生产至关重要。尽管主流策略，如膜电极组装、旋转电极技术和先进的表面敏感光谱技术在ORR研究中取得了巨大成功，但活性氧(ROS)中间体在扩散层中的时间/空间分布仍然未知。

通过时间依赖电化学发光(Td-ECL)，东南大学张袁健教授报道了一种面向中间体的ORR动力学分析方法。

文章要点

1）由于ROS和ECL发射器之间的多次超灵敏化学计量反应，除了电子转移数和速率常数，研究人员首次成功获得了ROS的电位依赖性时间/空间分布。这些信息将引导燃料电池和H₂O₂生产具有最大的活性和耐久性，例如，较大的过电位将有利于用于H₂O₂生产的2e^-还原的电催化剂，得益于H₂O₂的高产量和低浓度的可攻击O₂^∙-。

这项工作将不仅为探索明确的ORR机理的基础，而且为实际应用的电催化剂的耐久性铺平道路。

参考文献

Kaiqing Wu, et al, Elucidating Electrocatalytic Oxygen Reduction Kinetics via Intermediates by Time-Dependent Electrochemiluminescence, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202218595

DOI: 10.1002/anie.202217078

https://doi.org/ 10.1002/anie.202217078