Nanoscale Electron Transfer Variations at Electrocatalyst–Electrolyte Interfaces Resolved by in Situ Conductive Atomic Force Microscopy

电解质 化学 化学物理 纳米尺度 纳米技术 法拉第电流 电化学 电极 电子转移 双金属片 离子键合 化学工程 催化作用 材料科学 电极电位 离子 物理化学 有机化学 工程类
作者
Martin Munz,Jeffrey Poon,Wiebke Frandsen,Beatriz Roldán Cuenya,Christopher S. Kley
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (9): 5242-5251 被引量:12
标识
DOI:10.1021/jacs.2c12617
摘要

Rational innovation of electrocatalysts requires detailed knowledge of spatial property variations across the solid-electrolyte interface. We introduce correlative atomic force microscopy (AFM) to simultaneously probe, in situ and at the nanoscale, electrical conductivity, chemical-frictional, and morphological properties of a bimetallic copper-gold system for CO2 electroreduction. In air, water, and bicarbonate electrolyte, current-voltage curves reveal resistive CuOx islands in line with local current contrasts, while frictional imaging indicates qualitative variations in the hydration layer molecular ordering upon change from water to electrolyte. Nanoscale current contrast on polycrystalline Au shows resistive grain boundaries and electrocatalytically passive adlayer regions. In situ conductive AFM imaging in water shows mesoscale regions of low current and reveals that reduced interfacial electric currents are accompanied by increased friction forces, thus indicating variations in the interfacial molecular ordering affected by the electrolyte composition and ionic species. These findings provide insights into how local electrochemical environments and adsorbed species affect interfacial charge transfer processes and support building in situ structure-property relationships in catalysis and energy conversion research.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI

祝大家在新的一年里科研腾飞
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小吴发布了新的文献求助10
刚刚
2秒前
4秒前
朱湋帆完成签到 ,获得积分10
4秒前
乙醇完成签到,获得积分10
5秒前
orixero应助流星噬月采纳,获得10
7秒前
坚定晓兰发布了新的文献求助10
9秒前
爆米花应助知足的憨人*-*采纳,获得10
11秒前
12秒前
qcck发布了新的文献求助10
15秒前
Xiaoxiao完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
年华老去却殇昔完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
好想吃冰豆花完成签到,获得积分10
22秒前
现在就去看文献完成签到,获得积分10
23秒前
111关闭了111文献求助
23秒前
WZZZZ发布了新的文献求助10
24秒前
想飞的猪发布了新的文献求助10
25秒前
科研通AI2S应助否认冶游史采纳,获得10
25秒前
谦谦神棍发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
26秒前
27秒前
29秒前
30秒前
zhangz完成签到,获得积分10
31秒前
积极问晴发布了新的文献求助10
31秒前
春江完成签到,获得积分10
33秒前
lvsehx发布了新的文献求助10
33秒前
两滴水的云完成签到,获得积分10
33秒前
有夜空的地方必然有星河完成签到 ,获得积分10
34秒前
34秒前
春江发布了新的文献求助10
35秒前
奋斗的绝悟完成签到 ,获得积分10
35秒前
RicardoZhou完成签到,获得积分20
36秒前
牙医小蓓关注了科研通微信公众号
36秒前
42秒前
46秒前
小王发布了新的文献求助10
46秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
诺贝尔奖与生命科学 2000
Les Mantodea de Guyane 1000
Aspects of Babylonian celestial divination: the lunar eclipse tablets of Enūma Anu Enlil 1000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 910
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
Separation and Purification of Oligochitosan Based on Precipitation with Bis(2-ethylhexyl) Phosphate Anion, Re-Dissolution, and Re-Precipitation as the Hydrochloride Salt 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3380898
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2995952
关于积分的说明 8766354
捐赠科研通 2681057
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1468314
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 678977
邀请新用户注册赠送积分活动 670978