化工儀器網(wǎng)首頁>資訊中心>項目成果>正文

同濟大學(xué)構(gòu)建MFC-MS質(zhì)譜新技術(shù) 解析析氧反應(yīng)動力學(xué)過程

2025年09月16日 11:47:21 來源：化工儀器網(wǎng) 作者：宋池 點擊量：6277

近日，同濟大學(xué)王穎教授團隊在《自然·通訊》發(fā)表論文，提出了一種基于微流體控制技術(shù)的多組分強制對流原位電化學(xué)質(zhì)譜技術(shù)（MFC-MS），實現(xiàn)了對電化學(xué)擴散層中吸附氧（*O）轉(zhuǎn)化路徑的精確追蹤。

　　近日，同濟大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院王穎教授團隊在《自然·通訊》(Nature Communications)上發(fā)表題為“Adsorbed oxygen dynamics at forced convection interface in the oxygen evolution reaction”的研究論文。該研究提出了一種基于微流體控制技術(shù)的電化學(xué)擴散層組分調(diào)控策略，開發(fā)出多組分強制對流原位電化學(xué)質(zhì)譜技術(shù)（MFC-MS），為揭示電化學(xué)中間體轉(zhuǎn)化路徑提供了新方法。
 

 

　　析氧反應(yīng)是電催化過程中常見的陽極反應(yīng)。調(diào)控電化學(xué)界面中的吸附氧(*O)被認(rèn)為是降低該反應(yīng)過電位的有效途徑，但不同*O轉(zhuǎn)化路徑對過電位的具體貢獻尚不明確。針對這一問題，研究團隊設(shè)計了一種以微通道電化學(xué)池為核心的技術(shù)平臺，結(jié)合原位電化學(xué)質(zhì)譜與程序化流體控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了對擴散層中吸附態(tài)氧和游離水同位素豐度的精確控制。
 
　　該技術(shù)利用光刻工藝制備微流控芯片，將電化學(xué)反應(yīng)區(qū)域限制在500微米厚的極薄液層內(nèi)。低雷諾數(shù)條件下，電解液呈穩(wěn)定層流運動，使研究人員能夠在循環(huán)伏安掃描過程中快速切換游離水的同位素組成(如H?¹?O與H?¹?O)，從而構(gòu)建具有特定覆蓋度的*O標(biāo)記界面。
 
　　通過類溶出伏安法，團隊實現(xiàn)了對*O轉(zhuǎn)化過程的追蹤。實驗表明，在H?¹?O預(yù)氧化標(biāo)記后切換至H?¹?O電解液并進行陽極極化時，不同質(zhì)荷比的氧氣分子(³?O?、³?O?、³²O?)分階段析出，證實了界面吸附氧參與反應(yīng)路徑。穩(wěn)定同位素分析進一步表明氧氣中的¹?O來源于界面氧物種。此外，甲醇氧化實驗也驗證了界面氧物種的生成。
 
　　研究通過氧分子異常分餾現(xiàn)象建立了法拉第過程與特定O轉(zhuǎn)化路徑的關(guān)聯(lián)。實驗數(shù)據(jù)表明，在鉑電極表面達到全覆蓋時，O耦合反應(yīng)對過電位的貢獻可達48%。研究還發(fā)現(xiàn)，通過平衡O生成與轉(zhuǎn)化(尤其是O耦合路徑)可進一步降低析氧反應(yīng)的過電位。
 
　　該研究為電催化中間體轉(zhuǎn)化過程的跟蹤提供了新思路，對高性能電催化界面設(shè)計具有指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞

相關(guān)閱讀 Related Reading

查看更多+

  • 預(yù)算114萬元 江門海關(guān)技術(shù)中心采購儀器設(shè)備

    江門海關(guān)技術(shù)中心就“江門海關(guān)技術(shù)中心儀器設(shè)備購置及能力保障專項設(shè)備采購項目” 發(fā)布招標(biāo)公告，預(yù)算114萬元。
    2025-10-31 09:40:09

  • 預(yù)算343萬元 湟源縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局采購農(nóng)產(chǎn)品檢測儀器

    湟源縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局委托青海驍宇工程項目管理有限公司組織公開招標(biāo)，采購氣相色譜三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀等農(nóng)產(chǎn)品檢測儀器，預(yù)算343萬元。
    2025-10-31 09:04:28

  • 預(yù)算7726萬元 新疆大學(xué)采購分析測試儀器

    新疆大學(xué)委托新疆金正建設(shè)工程管理有限公司組織公開招標(biāo)，為分析測試中心采購電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、近紅外光譜儀等儀器設(shè)備，預(yù)算總...
    2025-10-31 08:50:25

  • 預(yù)算373萬元 內(nèi)蒙古農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量安全中心采購檢測專用儀器

    內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量安全中心委托內(nèi)蒙古公之一國際招標(biāo)有限公司組織公開招標(biāo)，采購熱裂解-氣相色譜-三重四級質(zhì)譜聯(lián)用儀等檢測儀器，...
    2025-10-30 13:27:37

  • 預(yù)算290萬元 復(fù)旦大學(xué)采購高分辨液質(zhì)聯(lián)用儀

    復(fù)旦大學(xué)就“高分辨率液相色譜-質(zhì)譜儀采購”發(fā)布招標(biāo)公告，預(yù)算290萬元。
    2025-10-30 09:56:17

  • 預(yù)算395萬 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)采購液相色譜超高分辨質(zhì)譜聯(lián)用儀等

    近日，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)就“中國農(nóng)業(yè)大學(xué)煙臺研究院采購液相色譜超高分辨質(zhì)譜聯(lián)用儀和傅里葉紅外氣體分析儀項目”發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金額為...
    2025-10-28 10:18:03

版權(quán)與免責(zé)聲明

  • ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
  • ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
  • ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
紅外熱成像技術(shù)在油氣化工領(lǐng)域氣體檢漏應(yīng)用當(dāng)中的前沿進展
關(guān)閉