Kyoung-Shin Choi院士最新Nature Catalysis：揭示温和pH下HER和OE...

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文章思路

1. 热力学的解释是否合理？

作者首先利用 Nernst 方程预测了 HER 反应在不同 pH 值溶液中的起始电位，并将其与实际测得的 LSV 曲线对比（图 2 ），两者存在较大的差异，尤其是在 pH 为 1 的溶液中可以明显观察到两个还原过程，热力学对此难以解释。

图 2. HER 热力学预测 和实 际测得的 LSV 曲线

2. 独特伏安特性产生的原因？

作者利用旋转圆盘电极首先证明 HER 中的第一个还原过程受 H ₃ O ⁺ 的扩散限制，对应的是 H ₃ O ⁺ 在 Pt 电极上的还原，而第二个还原过程不受扩散的影响（图 3 ），对应的是 H ₂ O 在 Pt 电极上的还原。

图 3. 旋转圆盘电极实验

随后，作者进一步分析了 HER 在 Pt 电极上全 pH 范围的 LSV 曲线（图 4 ），结果表明，在强酸或强碱溶液中，反应的起始电位都和热力学预测的数值相近，分别对应 H ₃ O ⁺ 和 H ₂ O 的还原过程，表明在温和 pH 条件下两个还原特征峰的产生并非表面催化反应过电势的差异引起的，因此，无论使用多好的催化剂，在

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