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溶劑調(diào)控電催化反應(yīng)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)——康欣晨 研究員
CCS Chemistry
報(bào)告摘要:電催化反應(yīng)主要發(fā)生在電極/電解液界面,溶劑在該界面體系中扮演著多重關(guān)鍵角色。作為反應(yīng)介質(zhì),溶劑不僅能夠調(diào)控電極界面微環(huán)境,更能直接參與反應(yīng)的質(zhì)子和電子傳遞過(guò)程,從而顯著影響反應(yīng)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)行為。從溶劑工程的角度出發(fā),系統(tǒng)探究了溶劑性質(zhì)對(duì)電催化反應(yīng)的調(diào)控機(jī)制:通過(guò)溶劑體系設(shè)計(jì)改變離聚物分子構(gòu)型,進(jìn)而調(diào)控電極表面的中間體吸附行為和氫鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);構(gòu)建多元溶劑體系以改變雙電層中的離子排布特性,實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)過(guò)程中吸附、擴(kuò)散及傳質(zhì)等關(guān)鍵步驟的精準(zhǔn)調(diào)控;通過(guò)電解液體系設(shè)計(jì)介導(dǎo)反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)子-電子協(xié)同轉(zhuǎn)移過(guò)程,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)路徑的選擇性調(diào)控。本報(bào)告將重點(diǎn)闡述溶劑體系設(shè)計(jì)如何通過(guò)調(diào)控離聚物構(gòu)型、優(yōu)化雙電層結(jié)構(gòu)、介導(dǎo)電荷轉(zhuǎn)移等途徑實(shí)現(xiàn)對(duì)電催化反應(yīng)路徑的精確控制,并建立普適性的溶劑效應(yīng)理論框架,為高效電催化劑的設(shè)計(jì)提供新思路。
2025年4月