近日，中國科學院大連化學物理研究所能源研究技術(shù)平臺穆斯堡爾譜技術(shù)研究組研究員王軍虎等受邀與南開大學羅景山課題組合作，撰寫了原位電化學穆斯堡爾譜學及其應(yīng)用實例介紹的綜述性講座論文（Tutorial review）。
為了解決Fe基和Sn基等非貴金屬催化劑在電化學反應(yīng)過程中活性位點及催化機制等關(guān)鍵問題，迫切需要更先進的原位技術(shù)來準確表征，在工作條件下追蹤催化劑形態(tài)變化與電解質(zhì)/電極之間的界面相互作用。光譜與電化學結(jié)合的原位技術(shù)可以監(jiān)測電化學反應(yīng)過程中催化劑自身的變化。目前，已有多種原位光譜技術(shù)與電化學評價裝置結(jié)合，用于揭示各種非貴金屬催化劑在電化學反應(yīng)過程中的催化機理及活性位點。
原位電化學57Fe穆斯堡爾譜研究Ni-Fe氧化物催化水氧化反應(yīng)示意圖
近年，原位電化學穆斯堡爾譜技術(shù)在Fe基和Sn基非貴金屬催化劑的研究中發(fā)揮了重要的作用。穆斯堡爾譜技術(shù)因具有超高的能量分辨率，是確定催化劑相結(jié)構(gòu)、鑒定活性位點、闡明催化機理以及確定催化活性與催化劑配位結(jié)構(gòu)間關(guān)系的最佳手段之一。原位穆斯堡爾譜技術(shù)基于原子核和核外電子的超精細相互作用而給出的同質(zhì)異能移、四極矩分裂以及有效磁場等參數(shù)，可以針對催化劑中的Fe/Sn位點的氧化態(tài)、自旋構(gòu)型、對稱性和磁性信息等進行研究，為Fe基和Sn基非貴金屬催化劑在電化學研究中的應(yīng)用提供強有力的支持。
為了便于初學者學習和參考，加強原位電化學穆斯堡爾譜技術(shù)的推廣應(yīng)用，王軍虎等應(yīng)邀撰寫了此綜述性講座論文。論文詳細介紹了原位電化學穆斯堡爾譜技術(shù)，包括基本理論、儀器組成、原位裝置的開發(fā)、譜圖測量和擬合解析；并以Ni-Fe基水氧化催化劑的原位電化學穆斯堡爾譜學研究為實例，進一步闡明了此項原位光譜表征技術(shù)應(yīng)用的范式流程。
上述工作以“In-Situ/Operando 57Fe Mossbauer Spectroscopic Technique and Its Applications in NiFe-based Electrocatalysts for Oxygen Evolution Reaction”為題，發(fā)表在中國化學會電化學專業(yè)委員會會刊《電化學》（電化學前沿專輯，Journal of Electrochemistry）上。該文章的第一作者是大連化物所博士后Jafar Hussain Shah。以上工作得到國家自然科學基金和中科院國際伙伴計劃等項目的資助。
文章鏈接：http://electrochem.xmu.edu.cn/CN/10.13208/j.electrochem.210854
