电催化选择性通常在原子水平上基于活性位点进行讨论,而忽略了介观传质的影响。近日,德国柏林弗利兹-哈伯学院Vanessa J. Bukas、Hendrik H. Heenen报道了传质如何通过电极和本体电解质之间的表面结合反应中间体交换来控制选择性。
本文要点:
1) 动力学竞争随着催化剂表面积的变化而变化,并且与反应过程密切相关,例如,在铜基催化剂上电化学CO2还原过程中的不同产物。通过在多尺度方法中结合微观动力学和传质建模,作者在各种例子中具体探索和量化了这种影响。
2) 此外,该模型在介观、微观和原子尺度上准确再现了催化剂粗糙度的选择性趋势。由此产生的见解为电催化选择性的变化提供了一种重要解释,这些变化归因于活性位点的纳米结构或由掺杂或合金化产生的电子效应。
Hendrik H. Heenen et.al Exploring mesoscopic mass transport effects on electrocatalytic selectivity Nature Catalysis 2024
DOI: 10.1038/s41929-024-01177-6
https://doi.org/10.1038/s41929-024-01177-6