Seguimiento de la electroquímica en nanopartículas individuales con espectroscopía de dispersión Raman mejorada en superficie y microscopía

Un tema común en nuestra investigación es el uso de interacciones de materia ligera y energía eléctrica para medir, impulsar y controlar las transformaciones químicas interfaciales a nanoescala. En particular, buscamos comprender cómo los entornos locales y los intermedios de reacción afectan la selectividad en la catálisis eléctrica. Las transformaciones catalíticas se evalúan tradicionalmente con mediciones promedio de conjunto de los productos y los atributos del catalizador.

Los desafíos fronterizos para producir productos químicos de forma selectiva incluyen reducir este promedio de medición mientras se mantiene la sensibilidad de medición, de modo que podamos comprender mejor las acciones de las moléculas individuales en los sitios reactivos del catalizador. Las técnicas electroquímicas por sí solas no proporcionan ninguna información química sobre las especies que se forman y transforman en la superficie del electrodo. Nuestro protocolo permite mediciones electroquímicas en una sola nanopartícula utilizando espectroscopia vibracional como lectura, lo que permite correlaciones entre procesos electroquímicos y cambios moleculares.

En el futuro, nuestro laboratorio continuará empujando los límites de la resolución de medición y el espacio y el tiempo para comprender los procesos químicos y materiales a nivel de molécula única y en la escala de tiempo de las reacciones químicas.