Rastreando Eletroquímica em Nanopartículas Únicas com Espectroscopia e Microscopia de Espalhamento Raman Intensificado por Superfície

Um tema comum em nossa pesquisa é o uso de interações de matéria leve e energia elétrica para medir, conduzir e controlar transformações químicas interfaciais na nanoescala. Em particular, buscamos entender como ambientes locais e intermediários de reação afetam a seletividade em catálise elétrica. As transformações catalíticas são tradicionalmente avaliadas com medidas médias dos produtos e dos atributos do catalisador.

Os desafios de fronteira para produzir produtos químicos seletivamente incluem a redução dessa média de medição, mantendo a sensibilidade de medição, para que possamos entender melhor as ações de moléculas individuais nos sítios reativos do catalisador. As técnicas eletroquímicas isoladamente não fornecem nenhuma informação química sobre as espécies que se formam e se transformam na superfície do eletrodo. Nosso protocolo permite medições eletroquímicas em uma única nanopartícula usando espectroscopia vibracional como leitura, possibilitando correlações entre processos eletroquímicos e mudanças moleculares.

No futuro, nosso laboratório continuará a expandir os limites da resolução de medição e do espaço e do tempo para entender os processos químicos e materiais no nível de molécula única e na escala de tempo das reações químicas.