_ Înțelegerea teoretică a electrocatalizei dincolo de analiza termodinamică< /h3>

Deoarece dezvoltarea verde și durabilă se bazează pe energie regenerabilă, electrocataliza a devenit o tehnologie cheie. Studiul teoretic avansat este un mijloc important pentru înțelegerea fundamentală a reacțiilor electrocatalitice. Metodele extrem de eficiente de neutralizare a carbonului (eCO2RR), ciclul artificial invers al azotului (RANC) și chimia oxigenului (OER și ORR) pot fi toate conduse de electrocataliză.

În acest sens, electrodul de hidrogen de calcul ( Modelul CHE) dezvoltat de Nørskov și colab. poate descrie influența potențialului electrodului asupra energiilor libere de reacție prin deplasarea potențialului chimic al cuplului proton-electron. A fost utilizat pe scară largă pentru estimarea termodinamicii în electrocataliză.

Studiul cineticii interfaciale este vital pentru înțelegerea reacției catalitice și proiectarea catalizatorilor. Calcularea barierelor dependente de potențial ale unei reacții de transfer cuplate proton-electron este o etapă importantă a modelării microcinetice în electrocataliză.

Metoda de extrapolare a sarcinii bazată pe modelul condensatorului poate obține cu ușurință și precizie bariera sub un potențial specific, astfel încât să se ia în considerare pe deplin influența potențialului electrodului asupra reacției. Micromediul interfeței poate afecta, de asemenea, reacțiile la suprafață, iar luarea în considerare a concurenței între mai multe căi poate oferi o înțelegere mai incluzivă.

Într-o perspectivă publicată în Chinese Journal of Catalysis, o echipă de cercetare condusă de prof. Jianping Xiao de la Institutul de Fizică Chimică Dalian, CAS a rezumat eforturile pentru calcularea barierelor dependente de potențial pe baza metodei de extrapolare a sarcinii.

Barierele electrochimice și efectele potențiale sunt esențiale pentru o descriere mai precisă a mecanismului de reacție și a activității. Între timp, luarea în considerare a căilor de reacție competitive este, de asemenea, unul dintre aspectele importante, deoarece pot fi obținute perspective noi și tendința vulcanică anormală. În cele din urmă, micromediul limitat arată o posibilitate de reglare a capacității la interfața apă-electrod, rezultând o posibilitate de îmbunătățire a activității de reacție, ceea ce ar putea deschide o nouă cale pentru proiectarea electrozilor în electrocataliză.

(Fluierul)

Inapoi