理解和操纵电化学水分解过程中的气泡动力学是优化电极/电解质/气泡界面的关键策略。在这里,特文特大学Dominik Krug、莱顿大学Marc T. M. Koper通过改变电解质成分,在铂微电极上研究了析氢反应过程中的气泡动力学。
本文要点:
1) 作者发现微气泡聚结效率遵循电解质中的Hofmeister系列阴离子。这种依赖性在不同的电解质中产生不同类型的H2气泡动力学,即从硫酸中单个H2气泡的周期性分离到高氯酸中小H2气泡的非周期性分离。
2) 结果表明,在实际电流密度条件下,由反应过程中形成的阴离子浓度梯度引起的溶质Marangoni对流起着关键作用。因此,H2气泡上产生的Marangoni力取决于电解质表面张力随浓度的变化。这一见解为控制电化学气泡形成过程中的气泡动力学提供了新途径。
Sunghak Park et.al Solutal Marangoni effect determines bubble dynamics during electrocatalytic hydrogen evolution Nature Chemistry 2023
DOI: 10.1038/s41557-023-01294-y
https://doi.org/10.1038/s41557-023-01294-y