Monitoraggio dell'elettrochimica su singole nanoparticelle con spettroscopia e microscopia di diffusione Raman potenziate dalla superficie

Un tema comune nella nostra ricerca è l’utilizzo delle interazioni della materia leggera e dell’energia elettrica per misurare, guidare e controllare le trasformazioni chimiche interfacciali su scala nanometrica. In particolare, cerchiamo di capire come gli ambienti locali e gli intermedi di reazione influenzano la selettività nella catalisi elettrica. Le trasformazioni catalitiche sono tradizionalmente valutate con misurazioni medie complessive dei prodotti e degli attributi del catalizzatore.

Le sfide di frontiera per produrre prodotti chimici in modo selettivo includono la riduzione di questa media di misurazione mantenendo la sensibilità di misurazione, in modo da poter comprendere meglio le azioni delle singole molecole nei siti reattivi del catalizzatore. Le tecniche elettrochimiche da sole non forniscono alcuna informazione chimica sulle specie che si formano e si trasformano sulla superficie dell’elettrodo. Il nostro protocollo consente misurazioni elettrochimiche su una singola nanoparticella utilizzando la spettroscopia vibrazionale come lettura, consentendo correlazioni tra processi elettrochimici e cambiamenti molecolari.

Andando avanti, il nostro laboratorio continuerà a spingere i confini della risoluzione delle misure e dello spazio e del tempo per comprendere i processi chimici e materiali a livello di singola molecola e alla scala temporale delle reazioni chimiche.