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原位 ATR-FTIR 光谱研究多晶 Pt 电极上吸附的氢和水分子之间的相互作用
Journal of Electroanalytical Chemistry ( IF 4.1 ) Pub Date : 2024-01-08 , DOI: 10.1016/j.jelechem.2024.118037
Keiji Kunimatsu , Hiroyuki Uchida , Masahiro Watanabe

为了进一步了解铂上吸附的氢与酸性电解质中的水之间的相互作用,详细检查了原位红外光谱。采用电势差法,在双层和析氢之间的电势区域,通过原位衰减全反射 (ATR) FTIR 光谱观察多晶 Pt 电极/硫酸溶液界面。首先选择测量中的背景电势为 0.7 V vs. RHE,以检查欠电势沉积氢 (H UPD ) 吸附对界面水光谱的影响。光谱分析揭示了两个明确的HOH弯曲带,一个位于1620 cm -1 的尖锐带和一个位于1700 cm -1的宽带。发现1620cm -1带的强度随着由针对HER电流校正的循环伏安图(CV)确定的H UPD覆盖范围的增加而线性增加。这导致水分子与 H UPD共吸附,与后者以及彼此之间仅存在微弱的相互作用。1700 cm -1处的宽带被指定为与水合氢离子相关的水的HOH弯曲模式。人们发现,由于其对日益增加的负表面电荷的静电吸引力,其强度在较低电势下会增加。发现在 0.4 V 以下,在 2970 cm -1附近形成了一条强烈、宽阔的负向带,该带归因于吸附在双层电位区域中的顶部 Pt 位点上的水二聚体,并在吸附 H UPD后解吸。0.2 V 参考电位的新选择成功地检测到 3580 cm -1附近的明显 OH 伸缩带,该伸缩带与约 1 处超电势沉积氢 (H OPD ) 的带密切相关。2080厘米-1。该谱带归属于与 H OPD形成氢键的水分子的不对称 OH 伸缩模式。发现其带强度随 H OPD的带强度线性增加,斜率接近 1.0,这表明 Pt-H OPD键具有高极性。





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更新日期:2024-01-08
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