精读3篇Nature Catalysis，玩转原位红外！

背景：质子耦合电子转移（PCET）过程对电化学反应动力学至关重要，尤其在氧还原反应（ORR）中广泛研究，传统催化剂设计通过调整表面电子结构提高活性，但电解质成分的影响机制尚不明确。研究目的：通过使用质子离子液体调节Pt和Au在酸性介质中的ORR动力学，并利用原位衰减全反射表面增强红外吸收光谱（ATR-SEIRAS）监测中间体，揭示氢键相互作用对活性的影响。结论：研究发现，当质子离子液体的pKa值与ORR限速步骤中间体的pKa相似时，ORR活性最大增强，这归因于氢键相互作用促进质子遂穿动力学；类似地，在CO2还原反应中，阳离子通过影响界面水分子结构调控反应速率，而纳米粒子表面配体在电压下的动态变化可通过原位纳米红外光谱表征，为催化剂设计提供分子级见解。