西安交大马明团队: CO/CO₂电还原中传质相关原位拉曼系统研究

背景：原位拉曼光谱是研究CO/CO₂电化学还原反应机理的重要工具，但传统H型光谱电化学池存在较厚的传质边界层，限制了反应物向催化剂表面的传质，可能影响关键反应中间体的检测和对机理的准确理解。相比之下，基于气体扩散电极（GDE）的流动型光谱电化学池能有效缓解传质限制。研究目的：系统比较H型池与GDE流动池在CO/CO₂电还原过程中对原位拉曼光谱信号的影响，阐明传质条件对反应中间体检测和机理分析的作用。结论：研究发现，在CO₂还原中，不同传质条件对表面吸附中间体的拉曼检测影响较小，可能与CO₂在水溶液中溶解度较高有关；而在CO还原中，H型池中严重的CO传质限制显著降低了关键反应中间体的生成与表面覆盖度，导致其拉曼检测结果与GDE流动池存在显著差异。因此，克服传质限制是利用原位拉曼光谱准确揭示电解反应本征机理的关键前提。