O envolvimento entre a transferência de elétrons (ET) e a reação catalítica na superfície do eletrocatalisador torna o processo eletroquímico difícil de entender e controlar. Como determinar experimentalmente o processo de ET ocorrendo em nanoescala é importante para entender o processo geral de reação eletroquímica em sítios ativos.
Recentemente, um grupo de pesquisa liderado pelo Prof. LI Can e Prof. FAN Fengtao do Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) capturou a imagem de transferência de elétrons no processo de eletrocatálise.

Este estudo foi publicado em Nano Letters em 14 de outubro.

Os pesquisadores estabeleceram um método de imagem eletroquímica in-situ com resolução espacial em nanoescala, que combinou microscopia de força atômica e imagens eletroquímicas de varredura. Este método pode realizar o movimento tridimensional da nanossonda de varredura para mapear a distribuição local das moléculas de transferência de elétrons esféricas externas geradas e as moléculas do produto catalítico.

As imagens visuais de transferência de elétrons em nanoplacas metálicas demonstraram diretamente que o processo de transferência de elétrons em nanoescala apresentou uma heterogeneidade sítio-dependente.

Além disso, para desacoplar a interferência do efeito de transferência de massa na transferência de elétrons, os pesquisadores conduziram uma série de experimentos elaborados e modelagem matemática complexa para extrair a constante de taxa e a diferença de potencial interna. Eles descobriram que a relação entre a diferença de potencial interno interfacial e a constante de velocidade seguia uma forma linear.

Este trabalho realiza a observação in-situ do processo de transferência de elétrons e reação catalítica na reação eletroquímica, e fornece novas idéias para o desenvolvimento de métodos de caracterização de imagens in-situ e a detecção do mecanismo das reações eletrocatalíticas.

"Este é um novo marco das técnicas de sonda eletroquímica de varredura, possibilitando descobrir a relação estrutura-desempenho do nanocatalisador a partir de princípios físicos e químicos", comentou um dos revisores. + Explorar mais

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