氢氧化反应能够高效率的利用氢能，因此氢氧化反应是目前最重要的碳中和技术。目前关于氢氧化反应的机理仍然非常模糊，这是因为该反应的基元步骤速度非常快而且不同基元步骤之间相互纠缠。这种现象在远离平衡态的时候非常显著。

有鉴于此，武汉大学庄林教授、王功伟教授、肖丽教授等报道通过现场原位表征分析和研究氢氧化反应的机理。

本文要点

（1）

通过气体扩散电极实现在较宽的电化学窗口得到I-V曲线，作者使用AC阻抗谱表征技术表征电催化反应动力学。通过使用多维度数据拟合，得到5D空间的动力学数据，从而能够根据过电势的变化得到三个基元步骤（Tafel, Heyrovsky, Volmer）分别的反应速率。根据动力学数据，作者清楚的了解氢氧化反应的基元步骤在不同的极化状态时如何进行。比如，在低极化区间的Heyrovsky反应非常缓慢，基本上可以忽略；在较高的极化区间，Heyrovsky反应能够超过Tafel反应。而且作者发现Volmer反应是速率最快的。

（2）

这项研究不仅有助于理解氢氧化反应的机理，而且有助于发展效率更高的氢能体系。

参考文献

Kaicong Yang, Hualong Ma, Renjie Ren, Li Xiao, Wenyong Jiang, Yu Xie, Gongwei Wang, Juntao Lu, Lin Zhuang, Multidimensional electrochemistry decodes the operando mechanism of hydrogen oxidation, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202318389

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202318389