ACS Catal：关键电催化反应参数TOF、过电势的正确评价
纳米技术
2021-04-27
电化学催化反应中的分子催化剂对于小分子活化而言变得越来越重要，在电催化反应中，过电势概念通常让人困惑，而且得到的结果导致难以建立正确的电催化过程中动力学-热力学关系，可能阻碍找到催化性能最好的催化剂。有鉴于此，格勒诺布尔-阿尔卑斯大学Cyrille Costentin报道了对单向、双向催化体系中分子电催化剂的过电势概念、TOF参数进行更加准确的获得方法。对于双向电催化体系而言，对单向、双向电催化体系中的TOF分别建立定义，同时明确发现随着远离扩散反应层的平衡应该考虑电催化动力学相关参数。
本文要点：
（1）
作者发现，单向电催化反应，当尝试对TOFmax、ηeff两个参数进行准确定义，将导致相互不一致的结果。通过对这种现象进行理解，发现这种情况是由于热力学参数ηeff的不正确选择导致。由此，作者提出需要对电化学反应中分子催化剂的过电势进行更加准确的定义，首次对单向电催化反应中这种常见的参数进行解释。
（2）
对于单向的电催化反应，电催化反应是不可逆的。在这种体系中，必须对方向单一电催化扩散层催化剂浓度变化进行考虑，需要从电化学测试数据中相关的动力学参数进行排除。
参考文献
Cyrille Costentin*, Molecular Catalysis of Electrochemical Reactions. Overpotential and Turnover Frequency: Unidirectional and Bidirectional Systems, ACS Catal. 2021, 11, 5678–5687
DOI: 10.1021/acscatal.1c00744
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c00744