Science前瞻性文章：pH 值是如何影响电化学过程的

How pH affects electrochemical processes

第一作者：Nitish Govindarajan

通讯作者：  Karen Chan

通讯单位：   Technical University of Denmark

论文DOI：10.1126/science.abj2421

丹麦技术大学 Karen Chan教授是电化学界面热力学和动力学模拟方面的专家，她将 “pH 值效应”定义为 J 值偏离 U 值的情况。在给定 U 值的情况下，几个质子-电子转移反应的 J 值随 pH 值变化而相对增加（ΔpH），其幅度可达几个数量级。电化学体系中pH 值效应的三个可能来源是质子供体或受体随电解质 pH 值的变化、吸附剂偶极场相互作用以及溶液相反应。这些机理在图中所示反应的速率或选择性决定步骤的相关中间产物中进行了说明。质子供体（如从 H₃O 到 H⁺₂O）或氧化剂（如从 OH^– 到 H₂O）随 pH 值的变化会对电化学反应步骤的速率产生数量级的影响。这种影响的程度类似于大量酸碱反应中酸（K_a）和碱（K_b）解离常数的变化。质子供体和氧化剂的变化对电催化活性的潜在影响分别以氢进化（HER）和一氧化碳电氧化（COOR）反应为例进行说明。

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