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武大Nature Catalysis：双电层中的氢键网络对Pt电催化与pH之间变化的影响

纳米技术
2022-10-02


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在电催化制氢反应中随pH值变化产生的较大的动力学变化趋势，当溶液由酸性变为碱性，反应动力学将降低两个数量级。

有鉴于此，武汉大学陈胜利等报道研究发现，双电层氢键网络的变化对于这种较大的pH动力学变化起到重要影响。

本文要点：

（1）

通过从头算模拟，仔细的研究酸性/碱性双电层界面之间的区别，并且计算界面水分子的振动态密度，与原位表面增强红外吸收光谱的测试结果对比。

（2）

进一步的，当使用Pt-Ru合金催化剂作为模型催化剂，发现OH吸附作用出人意料的改善碱性HER催化反应动力学，这是因为OH能够增加双电层中的氢键网络的导电性，而不仅仅影响表面反应步骤。

本文研究说明，电催化反应的双电层结构对电催化起到重要作用。

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参考文献

Li, P., Jiang, Y., Hu, Y. et al. Hydrogen bond network connectivity in the electric double layer dominates the kinetic pH effect in hydrogen electrocatalysis on Pt. Nat Catal (2022).

DOI: 10.1038/s41929-022-00846-8

https://www.nature.com/articles/s41929-022-00846-8




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