新加坡国立大学毛献文团队JACS：亚颗粒尺度原位成像，揭示电催化中间体与阳离子效应

本文介绍了新加坡国立大学毛献文教授团队在JACS上发表的研究，发展了一种亚颗粒尺度原位单分子超分辨成像方法。背景方面，传统电化学表征只能获得整体平均信号，无法区分纳米颗粒内部不同区域（如角、边、基面）的真实反应差异，限制了对电催化界面反应机理的深入理解。研究目的旨在通过将三电极微流控电化学池与单分子荧光成像结合，实现对单个金属纳米颗粒上电催化中间体生成与行为的实时可视化，并系统研究不同亚区域、颗粒尺寸、阳离子种类及电解质浓度对反应动力学的影响。结论显示：单个纳米颗粒内部存在显著的空间反应异质性，角区域活性最高，边和基面区域较低；阳离子效应遵循Li⁺ > Na⁺ > K⁺ > Cs⁺的规律；电解质浓度存在约0.5 M的最优窗口。该研究为理解真实电极界面反应过程提供了新工具，为高效电催化材料和电解质体系的设计提供了实验基础。