1845年9月30日,迈克尔·法拉第在他的日记中写道:“考虑到磁力和电力之间关系的本质,我认为磁铁和其他形式的装置以及我们知识的进步一定会产生某种效果,使我们能够在以后发展”。许多年后,磁力和电力之间的关系和协同作用仍然吸引着研究人员。在电化学中发现了最新颖的磁电效应之一,其中施加磁场的直接影响以增强电化学反应的动力学正在成为该领域的热门趋势。这是一个有争议的观察结果,目前人们仍然知之甚少。
ICIQ 的研究人员本月发表了一项研究,毫无疑问地证明并证实了外部磁场对析氧反应 (OER) 反应机制的直接影响,特别是在水电解生产绿色氢气的过程中。更详细地说,磁场有利于活性 NiOOH 物质的更大积累,从而导致电极表面更快的 OER 反应动力学。
这项工作已发表在APL Energy上,由 JR Galán-Mascarós 教授、Núria López 教授和 Bahareh Khezri 博士小组与先进材料研究所 (INAM) 合作完成。“自从发现这种现象以来,关于磁电化学增强的报道有很多,但没有一个真正从实验数据中确定其起源。我们的结果指出了其在催化剂活性位点的微观起源,为进一步优化和开发提供了有趣的可能性。”Galán-Mascarós 教授解释道。“这些发现强调了将磁场纳入电化学过程的变革潜力,提供了一种克服传统电催化方法局限性的新方法,”Khezri 博士补充道。
在这项研究中,使用两种强大的技术研究了磁场对电催化 OER 的影响。正如 Khezri 博士所解释的那样,“在操作条件下使用电化学阻抗谱和光谱电化学分析已经提供了这种效应的具体证据。”
“互补技术的结合对于理解施加磁场后催化剂的演变非常有效。所以我们同时玩了磁、光和电刺激!这要归功于不同团队的共同努力,”Galán-Mascarós 教授总结道。