Araştırmacılar Keşfetti: Elektrokataliz İşleminde Elektron Transfer Görüntüsü
Fotoğraf: Bilim insanları, elektrokataliz işleminde elektron transfer görüntüsünü yakaladı.
Elektrokatalizör yüzeyindeki elektron transferi (ET) ve katalitik reaksiyon arasındaki ilişki, elektrokimyasal süreci anlama ve kontrol etmeyi zorlaştırır. Nano ölçekte meydana gelen ET sürecinin deneysel olarak nasıl belirleneceği, aktif bölgelerdeki genel elektrokimyasal reaksiyon sürecini anlamak için oldukça önemlidir.
Son zamanlarda, Çin Bilim Akademisi’ne (CAS) bağlı Dalian Kimyasal Fizik Enstitüsü’nden (DICP) Prof. LI Can ve Prof. FAN Fengtao tarafından yönetilen bir araştırma grubu, elektrokataliz sürecinde elektron transfer görüntülemesini yakaladı.
Bu çalışma yakın zamanda Nano Letters dergisinde yayınlandı.
Araştırmacılar, atomik kuvvet mikroskobu ve taramalı elektrokimyasal görüntülemeyi birleştiren nano ölçekli uzaysal çözünürlüğe sahip yerinde bir elektrokimyasal görüntüleme yöntemi oluşturdular. Bu yöntem, üretilen dış küresel elektron transfer moleküllerinin ve katalitik ürün moleküllerinin yerel dağılımını haritalamak için taramalı nanoprobun üç boyutlu hareketini gerçekleştirebilir.*
Metal nanoplakalar üzerindeki elektron transfer görüntüleri, nano ölçekte elektron transfer sürecinin sahaya bağlı bir heterojenlik sunduğunu doğrudan göstermektedir.
Buna ek olarak araştırmacılar, elektron transferi üzerindeki kütle transferi etkisinin girişimini ayırmak için, hız sabiti ve dahili potansiyel farkını ortaya koymak için birçok ayrıntılı deney ve karmaşık matematiksel modelleme gerçekleştirdiler. Arayüzey iç potansiyel farkı ile hız sabiti arasındaki ilişkinin doğrusal bir modda ilerlediğini buldular.
Bu çalışma, elektrokimyasal reaksiyonda elektron transfer sürecinin ve katalitik reaksiyonun yerinde gözlemini gerçekleştirir. Yerinde görüntüleme karakterizasyon yönteminin geliştirilmesi ve elektrokatalitik reaksiyonların mekanizmasının tespiti için yeni fikirler sağlar.
Gözden geçirenlerden birisi, “Bu, taramalı elektrokimyasal prob tekniklerinin yeni bir kilometre taşıdır ve nanokatalizörün yapı-performans ilişkisini fiziksel ve kimyasal ilkelerin temelinden keşfetmeyi mümkün kılar”, yorumunu yaptı.
Referans: “Visualizing the Spatial Heterogeneity of Electron Transfer on a Metallic Nanoplate Prism” by Wei Nie, Qianhong Zhu, Yuying Gao, Ziyuan Wang, Yong Liu, Xun Wang, Ruotian Chen, Fengtao Fan and Can Li, 14 October 2021, Nano Letters. DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c03529
Kaynak: scitechdaily.com
