当电极接触电解质时，形成界面电场。这种界面场可以极化电极的表面和附近的分子，但施加的电势可以抵消其影响。然而，量化这个反电势（“零电荷电势”（pzc））的值极具挑战性。近日，康奈尔大学Jin Suntivich、威斯康星大学Manos Mavrikakis提出了一种在电化学界面上测定pzc的光学方法。

本文要点：

1)作者使用相敏二次谐波来产生来确定电极-电解质与Pt-水界面处界面电场消失的电化学电势。该方法表明，Pt-水界面的pzc为0.23 ± 0.08 V（vs. RHE）。此外，作者使用混合显式-隐式溶剂模型的第一原理计算预测Pt（111）-水界面的pzc为0.23 V（vs. RHE），并揭示了当电极电势在pzc上方和下方移动时界面水结构如何重新排列。

2) 作者进一步表明，pzc对表面改性敏感，即Ni在Pt上的沉积使界面pzc在阴极方向上移动了~360  mV。该工作可以用于量化电化学界面处的界面电场和水取向，而不需要探针分子，并证实了长期以来的观点，即在碱性中的氢电催化过程中，界面电场比在酸中更强。

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Pengtao Xu et.al Optical method for quantifying the potential of zero charge at the platinum–water electrochemical interface Nature Materials 2023

DOI: 10.1038/s41563-023-01474-8

https://doi.org/10.1038/s41563-023-01474-8