p Platina é indiscutivelmente o material eletrocatalisador mais importante, não apenas porque é o melhor catalisador de elemento único em uma variedade de reações eletrocatalíticas importantes, mas também devido à sua estabilidade relativamente alta. Contudo, no ambiente corrosivo de sistemas reais de eletrocatálise, como células de combustível, até a platina pode se degradar estruturalmente. Além disso, a presença de espécies fortemente adsorventes, em particular monóxido de carbono (CO), pode aumentar substancialmente esses efeitos de degradação. p Uma equipe liderada pelo Prof. Chen Yanxia da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) do CAS, em cooperação com o Prof. Olaf Magnuseen, relataram observações de vídeo-STM in situ de defeitos pontuais adicionais na presença deste adlayer de CO dinâmico. As observações STM apresentadas neste trabalho fornecem insights diretos sobre seu comportamento dinâmico e mecanismos de formação. Os resultados da pesquisa foram publicados em Comunicações Químicas em 17 de junho.

p CO adsorvido é conhecido por interagir com eletrodos de Pt, causando um relaxamento dos átomos da superfície de Pt e um enfraquecimento da ligação Pt-Pt. Estudos de microscopia de tunelamento de varredura (STM) in situ de Pt (111) na presença de CO dissolvido descobriram que inicialmente desordenados foram transformados em etapas perfeitamente retas (111) por ciclagem potencial para o regime de oxidação de CO. O CO pode aumentar a mobilidade da superfície do Pt durante a oxidação do CO, o que pode reduzir a quantidade de sites de baixa coordenação disponíveis, levando a uma reestruturação das etapas de Pt.

p No trabalho anterior da equipe, eles estudaram a dinâmica estrutural em escala atômica de camadas adlayer de CO em eletrodos de Pt (111) em saturação de CO 0,1 M H ₂ TÃO ₄ usando microscopia de tunelamento de varredura de taxa de vídeo in situ (STM) e teoria funcional de densidade (DFT).

p No trabalho recente, seus resultados de vídeo-STM de Pt (111) em saturação de CO 0,1 M H ₂ TÃO ₄ revelou defeitos específicos dentro da camada de adlayer aparente (1 × 1) -CO, que atribuímos às vagas na camada superior de Pt. A presença dessas vagas de Pt, bem como as flutuações observadas nas etapas de Pt mostram que, mesmo em condições muito benignas, ou seja, para a superfície do eletrodo Pt (111) particularmente estável no regime de pré-oxidação de CO, a presença de CO pode induzir alguma degradação estrutural.

p Assim, O CO pode afetar a estabilidade dos eletrocatalisadores de Pt já em potenciais tão baixos quanto 0,30 VAg / AgCl, que, por exemplo, pode ser relevante em células de combustível de metanol direto. Os dados de escala atômica obtidos por vídeo-STM fornecem insights fundamentais sobre as relações estrutura-atividade e estrutura-estabilidade, o que pode contribuir para o projeto baseado no conhecimento de melhores eletrocatalisadores de Pt.

p Além disso, seus resultados mostram que, para sistemas adequados, a dinâmica de defeitos de ponta de eletrodo individual, como vagas, pode ser investigado diretamente em ambiente eletroquímico.

p O comportamento dinâmico observado sugere uma interação complexa entre o CO adsorvido e as vacâncias superficiais que também devem afetar a reatividade eletroquímica do CO e precisa ser explorada em futuros estudos experimentais e teóricos.