摘要：氧气还原反应（ORR）在化学和能源行业中都起着至关重要的作用。尽管在理论、计算和实验研究方面取得了重大进展，但确定ORR电催化中的原位活性和选择性仍然是一个重大挑战。在此，我们使用一套相关的原位扫描电化学探针和电化学发光显微镜技术，在亚颗粒水平上建立了单个金和
期刊导读
Journal Guide
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Identifying In Situ Activity and Selectivity of Oxygen Reduction Catalysts at the Subparticle Level
主要作者：姚羽菲
文章来源：ACS Nano
摘要：氧气还原反应（ORR）在化学和能源行业中都起着至关重要的作用。尽管在理论、计算和实验研究方面取得了重大进展，但确定ORR电催化中的原位活性和选择性仍然是一个重大挑战。在此，我们使用一套相关的原位扫描电化学探针和电化学发光显微镜技术，在亚颗粒水平上建立了单个金和金@铂片的形态结构与局部ORR活性和选择性之间的联系。结果清楚地表明，与基面相比，金和金@铂片的边缘晶面对4e⁻ ORR表现出更高的活性，而金和金@铂片的基面相对于边缘晶面则显示出更优的2e⁻选择性。这些发现加深了我们对亚颗粒水平上不同晶面的ORR活性和选择性的理解，为高效ORR电催化剂的合理设计提供了有价值的指导。
（信息以英文摘要为准）
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文章介绍：
针对电催化研究中微区信号微弱及时空同步解析能力不足的难题，马巍课题组通过自主研制可寻址扫描电化学显微镜（SECCM与SECM）整合原位电化学发光成像技术，构建了多模态原位电化学成像联用技术平台。通过多参数微区光电信号的同步采集，对反应条件下单个Au和Au@Pt微米片氧还原反应进行精准表征，在亚颗粒水平实现了Au和Au@Pt微米片氧还原活性与选择性的高时空分辨成像。该研究发现，Au和Au@Pt微米片的基面与边缘表现出截然不同的氧还原选择性，基面倾向于2e⁻反应转移路径，而边缘则更有利于4e⁻转移过程。该工作通过构建多模态原位电化学成像联用技术，在亚颗粒水平上实现了催化剂晶面依赖的活性与选择性异质性的原位可视化与定量分析，为高效ORR电催化剂的理性设计提供了重要指导。相关研究成果以“Identifying In Situ Activity and Selectivity of Oxygen Reduction Catalysts at the Subparticle Level”为题，发表在国际学术期刊ACS Nano。该论文以华东理工大学为唯一通讯单位，化学学院硕士研究生姚羽菲为第一作者，马巍教授为通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金和上海市科技重大项目的支持。
期刊介绍
ACS Nano是一个用于交流化学、生物学、材料科学、物理学和工程学领域有关纳米科学和纳米技术研究综合类文章的国际平台。此外，该期刊致力于促进科学家之间的交流，开发新的研究机会，通过新发现来推动领域的发展。 ACS Nano收录有关纳米结构（纳米材料及组件、纳米器件和自组装结构）的合成、组装、表征、理论和模拟、纳米生物技术、纳米制造、纳米科学和纳米技术的方法和工具以及自组装的综合性论文。
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来源：江南水乡生活见闻