原位表征技術在電催化能源轉化反應中的應用

據MaterialsViews編輯部報道：近些年來
，電催化水分解析氫和析氧反應（HER, OER），以及氧和二氧化碳還原（ORR, CO2RR）反(fan)應(ying)作(zuo)為(wei)解(jie)決(jue)全(quan)球(qiu)能(neng)源(yuan)和(he)環(huan)境(jing)問(wen)題(ti)的(de)重(zhong)要(yao)手(shou)段(duan)備(bei)受(shou)研(yan)究(jiu)者(zhe)的(de)關(guan)注(zhu)。然(ran)而(er)，催(cui)化(hua)活(huo)性(xing)位(wei)點(dian)和(he)反(fan)應(ying)機(ji)理(li)認(ren)識(shi)的(de)不(bu)足(zu)嚴(yan)重(zhong)製(zhi)約(yue)了(le)新(xin)型(xing)高(gao)效(xiao)穩(wen)定(ding)電(dian)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)開(kai)發(fa)。因(yin)此(ci)

，借(jie)助(zhu)原(yuan)位(wei)表(biao)征(zheng)技(ji)術(shu)，實(shi)時(shi)探(tan)測(ce)催(cui)化(hua)劑(ji)表(biao)麵(mian)氧(yang)化(hua)態(tai)和(he)原(yuan)子(zi)結(jie)構(gou)轉(zhuan)變(bian)
，對(dui)深(shen)入(ru)認(ren)識(shi)電(dian)催(cui)化(hua)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)化(hua)反(fan)應(ying)中(zhong)的(de)反(fan)應(ying)機(ji)理(li)、進一步設計和優化電催化反應性能具有重要的指導意義。

近日

，南洋理工大學劉彬教授團隊發表了題為“In-Situ/Operando Characterization Techniques to Probe the Electrochemical Reactions for Energy Conversion”的綜述。該綜述簡述了原位表征技術如：X射線吸收光譜（XAS）、X射線光電子能譜（XPS）
、X射線衍射（XRD）、拉曼光譜、穆斯堡爾光譜、和同步輻射核共振振動能譜（NRVS）、以及原位電化學阻抗等技術在多個電催化能源轉化反應領域（HER, OER, ORR, CO2RR）的應用。文章著重闡述了原位表征技術在鑒定ORR反應中M-N-C（M=Fe ,Co）等催化劑的活性位點
，研究OER反應中CoOx和NiFe等催化劑結構和電子態演變，探測HER反應中CoPx, MoSx,和 CoSx等催化劑在反應過程中氧化態和原子結構轉變，以及認識CO2RR反應中Cu
，Sn，hedanyuanzijicuihuajixuanzexinghecuihuajilidengfangmiandejinzhan。wenzhangzuihou，zuozhetantaoleyuanweibiaozhengjishuzaishenrurenshidiancuihuanengyuanzhuanhuafanyingcuihuajidehuoxingweiweidianhejiyuanfanyingjilizhongcunzaidewentihetiaozhan。相關文章發表在Small Methods (DOI: 10.1002/smtd.201700395)上。