Desvelación de las heterogeneidades a nanoescala en la interfaz oro-electrolito dependiente del sesgo

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de la superficie
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• Las interfaces electrificadas sólido-líquido (SLI) son cruciales para la electrocatálisis, pero son complejas y dinámicas.
• La comprensión de la estructura del agua interfacial in situ a nanoescala es clave para desarrollar electrocatalizadores eficientes.

Objetivo del estudio:

• Para sondear la energía de la interfaz sólido-líquido (SLI) de un electrodo policristalino Au ((111)) en un electrolito acuoso neutro.
• Investigar la estructura a nanoescala in situ y la disposición del agua y los iones interfaciales.

Principales métodos:

• Microscopía de fuerza atómica electroquímica in situ (EC-AFM).
• Adquisición de mapas dependientes del potencial de las fuerzas de adhesión interfacial local.
• Asociación de las fuerzas de adhesión con la energía de formación eléctrica de doble capa.

Principales resultados:

• Se observaron inhomogeneidades a nanoescala en la fuerza de adhesión interfacial, lo que indica un ordenamiento local variado de disolventes/iones.
• Se ha demostrado la influencia de la adsorción aniónica en las fuerzas de adhesión interfacial.
• Reveló una histeresis dependiente del potencial en las fuerzas de adhesión, correlacionada con la curvatura del grano de oro.

Conclusiones:

• La microscopía de sonda de barrido puede proporcionar información in situ sobre la disposición molecular local de los SLI.
• Los resultados obtenidos en el modelo de electrodo Au{111) pueden extenderse a otros sistemas de electrocatalizadores.
• La comprensión de las propiedades interfaciales a nanoescala es esencial para avanzar en el diseño de electrocatalisadores.