Nuevos métodos para sintonizar la electroquímica.
© resolver, Casper
Espectroscopía sensible a superficies
Para comprender el comportamiento complejo en las interfaces electrificadas, el equipo examinó un parámetro crítico, llamado constante de disociación ácida (pKa), de las moléculas en las interfaces metal electrificadas/agua. Si bien este valor es bien conocido en soluciones a granel, se ha especulado que este parámetro, que es esencial para la química ácido/base, podría ser bastante diferente en las proximidades de los electrodos. Sin embargo, medir los valores de pKa en condiciones electroquímicas supone un desafío experimental. Para abordar este problema, el grupo de Havenith ha combinado técnicas espectroscópicas avanzadas específicas de superficies, en particular la espectroscopia Raman de superficie mejorada (SERS), con modelos teóricos. Los resultados varían con el voltaje aplicado: la química ácido-base en las interfaces electrificadas es claramente diferente de la química en una solución a granel.
Capa hidrofóbica y fuertes campos eléctricos.
Sus hallazgos destacan dos mecanismos principales que gobiernan las interacciones ácido-base en las interfaces electrificadas: el efecto de la hidrofobicidad local y el efecto de fuertes campos eléctricos locales. Al protonar/desprotonar las moléculas de glicina, los investigadores observaron una interfaz hidrofóbica agua/agua cerca de la superficie del metal, que desestabiliza las formas zwitteriónicas de glicina. Cuando aumenta el potencial aplicado, el efecto se amplifica.
Sus resultados demuestran cambios en las propiedades de solubilidad local en las interfaces metal/agua, lo que proporciona nuevas formas de ajustar la reactividad en electroquímica. Estos conocimientos brindan nuevas oportunidades para mejorar los procesos electroquímicos y diseñar nuevas estrategias catalíticas en las que ambos factores puedan ajustarse de manera controlable.
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