电催化中的表面电荷效应 第2部分:铂的过氧化氢反应（英文）

作者：Jun Huang^*; Victor Climent; Axel Gro; Juan M.Feliu^*

来源：Chinese Journal of Catalysis, 2022, 43(11): 2837-2849.

• 电催化
• 表面电荷效应
• 过氧化氢反应
• Pt(111)
• 分子动力学模拟

固体催化剂表面电荷会影响其电催化活性.目前,科研人员主要关注的是表面电荷如何影响局部反应区中电势和离子浓度.本文以Pt(111)上的H2O2氧化还原反应为模型,利用从头算分子动力学模拟研究了Pt(111)-水界面的特殊表面电荷效应.Pt(111)上的负表面电荷排斥反应物(H2O2)的O-O键,使其远离电极表面,从而导致O-O键断裂的活化能更高.进一步建立了双电层微观动力学模型,定量解释了Pt(111)上H2O2氧化还原反应的pH活性依赖,尤其是电极电位降低时H2O2还原活性的异常抑制.还探讨了该表面电荷效应在不同电解质阳离子、溶液pH值、催化剂晶面和模型参数等情况下的适用性,与其他侧重于表面电荷对固定反应面上局部反应条件的影响机理研究不同,本文给出了一个通过表面电荷调节反应面位置的实例.