冷冻和稳定亚稳态反应中间体并以高空间分辨率获取其结构和化学信息的能力对于推进催化和电池等材料技术至关重要。

在这里，斯坦福大学崔屹教授，Yuzhang Li开发了一种带电原位冻结方法，以在电化学反应条件下保存这些亚稳态，用于冷冻电镜(cryo-EM)成像和光谱。

文章要点

1）研究人员使用用于CO₂还原的Cu催化剂作为模型系统，观察到Cu催化剂在CO₂气氛中的重组，而相同的催化剂在纳米级的空气中保持完整。

2）此外，研究人员发现在原位冻结样品的带电液-固界面上存在单价Cu(1+)状态和C-O键，这是传统的非原位测量无法检测到的关键反应中间体。

这项工作突出了研究带电液-固界面局部结构和化学性质的新技术，其影响范围超出了催化领域。

参考文献

Yanbin Li, et al, Electrified Operando-Freezing of Electrocatalytic CO2 Reduction Cells for Cryogenic Electron Microscopy, Nano Lett., 2024

DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c03000

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c03000