在金属催化剂表面的放热化学反应通常通过能量耗散激发在固体-气体和固体-液体界面的热电子发生。尽管科研工作者进行了广泛研究,但尚未报道通过固体-气体和固体-液体界面的电子非绝热相互作用直接比较电子激发的比较操作研究。近日, 韩国科学技术院Jeong Young Park报道了固体-液体界面的热电子产生与固体-气体界面的不同。
本文要点:
1) 作者使用Pt/n-Si纳米二极管传感器监测作为化学电流的能量耗散原位技术,并观察到在H2O2分解过程中气相和液相中产生的热电子。通过比较两相中的电流信号和析氧速率,与固体-气体界面相比,作者发现固体-液体界面的反应诱导热电子激发效率提高了约100倍。
2) 液相中热电子激发增强是由于离子层的存在降低了用于转移热电子的势垒。该工作通过实时监测催化剂上反应过程中的电荷转移,来理解不同界面和相上化学能转换机制的动力学信息。
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Si Woo Lee et.al How Hot Electron Generation at the Solid–Liquid Interface Is Different from the Solid–Gas Interface Nano Letters 2023
DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c00173
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c00173