Nature Commun综述：多项电催化原位表征技术
纳米技术
多相电催化中的原位和工况（原位）表征技术是用于阐明反应机理的有力工具。归根结底，在确定催化剂的物理/电子结构与其活性之间的具体联系（这是设计下一代催化体系的关键步骤）时，这些技术起着关键作用。为此，精确地实施和解读这些系列实验至关重要，因为这决定了所得结论的可信度以及仍存在哪些不确定性。有鉴于此，波恩大学Nikolay Kornienko、斯坦福大学同步辐射光源Simon R. Bare、劳伦斯·利弗莫尔实验室Christopher Hahn、加州大学洛杉矶分校Anastassia N. Alexandrova、天津大学史艳梅副教授、德累斯顿工业大学Inez M. Weidinger等在这项综述中，与大多数关于该主题的综述重点关注如何运用技术来理解体系不同，进行深入的讨论。首先，如何以最佳方式运用每种技术；随后，对从所开展的一系列原位或工况实验及对照实验中能够获得何种深度的见解进行细致分析。
本文要点：
（1）
这项综述重点关注几种常用技术，振动光谱（红外光谱、拉曼光谱）、X射线吸收光谱以及电化学质谱。除此之外，还讨论适用于所有这些技术的反应器设计相关内容，以及与理论建模的联系。尽管这篇综述的重点是多相电催化，但在适当的时候，也会将其与光催化和热催化体系领域建立关联。
（2）
这项综述着重指出了该领域中常见的陷阱、如何避免这些陷阱，以及可以采用哪些互补实验来加强分析。最后，概述原位和工况技术目前仍存在的差距，以及为克服这些差距必须进行的创新。
参考文献
Prajapati, A., Hahn, C., Weidinger, I.M. et al. Best practices for in-situ and operando techniques within electrocatalytic systems. Nat Commun 16, 2593 (2025).
DOI: 10.1038/s41467-025-57563-6
https://www.nature.com/articles/s41467-025-57563-6
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