Angew综述：电催化中的纳米限域作用

纳米技术

2022-04-12

构建纳米粒子和纳米结构化的电极目前在电催化剂领域得到广泛发展，这些纳米材料体系通过形成不同结构产生不同程度的空间限域作用，这种效应对电催化反应的选择性和催化活性比预想产生更高的影响作用。

有鉴于此，新南威尔士大学J. Justin Gooding、波鸿鲁尔大学Wolfgang Schuhmann等进行综述总结，首次对不同程度纳米限域作用总结和讨论，对其如何影响电催化反应的选择性和催化活性进行总结讨论，随后对电化学和电催化如何受到纳米限域作用的影响进行总结，特别是通过近期发展的原子级精度的材料制备技术、先进理论计算模型得以有效的促进研究纳米限域作用。

本文综述有助于研究纳米结构如何从不仅仅是简单的增加表面积，还包括通过热力学角度打破标度关系从而改善电催化性能。

本文要点：

(1)

纳米限域体系的种类。分别讨论：纳米粒子、纳米柱状结构、枝状结构形成的限域空间；两个平行板之间构建的限域空间；多孔纳米粒子、膜形成的限域空间；隔离通道形成的限域空间。

随后分别讨论纳米限域作用如何在电催化反应中起作用；纳米限域作用对传质的影响；纳米限域作用如何打破电催化的标度关系。

(2)

总结与讨论。目前人们对纳米限域作用在电催化中起到的作用还没有得到广泛深入的研究，对纳米限域作用对电催化反应动力学的影响、反应选择性问题的作用的研究还非常罕见，一些研究开始发现纳米限域作用能够产生非常显著的影响，比如影响传质、改变物种的微观浓度，从而改善吸附、克服标度关系、驱动双分子反应。

参考文献

Johanna Wordsworth, Tania M. Benedetti, Samuel V. Somerville, Wolfgang Schuhmann, Richard D. Tilley, J. Justin Gooding, The Influence of Nanoconfinement on Electrocatalysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202200755

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202200755