Nat. Chem. ：电催化析氢过程中的溶质Marangoni效应决定气泡动力学

Nanoyu

2023-08-12

了解和控制电化学水分解过程中气泡的演化是优化电极/电解液/气泡界面的重要策略。

近日，莱顿大学Marc T. M. Koper，特温特大学Dominik Krug通过改变电解液的组成，研究了析氢反应中铂微电极上的气泡动力学。

文章要点

1）研究发现，微泡的合并效率遵循电解液中的Hofmeister系列阴离子。这种依赖关系导致了不同电解液中不同类型的氢气气泡的演化，从硫酸中单个氢气气泡的周期性分离到高氯酸中小氢气气泡的非周期性分离。

2）研究结果表明，在实际电流密度条件下，由阴离子浓度梯度引起的溶液Marangoni对流起着关键作用。因此，产生的氢气泡上的马兰戈尼力和气泡脱离直径取决于不同电解液的表面张力随浓度的变化。

这一认识为控制电化学气泡形成过程中的气泡动力学提供了新的途径。

参考文献

Park, S., Liu, L., Demirkır, Ç. et al. Solutal Marangoni effect determines bubble dynamics during electrocatalytic hydrogen evolution. Nat. Chem. (2023).

DOI：10.1038/s41557-023-01294-y

https://doi.org/10.1038/s41557-023-01294-y