“MechanisticStudy of Oxygen Reduction at Liquid/Liquid Interfaces by HybridUltramicroelectrodes and Mass Spectrometry”

質(zhì)子耦合電子轉(zhuǎn)移（PCET）反應(yīng)在各種界面（液體/膜、固體/電解質(zhì)、液體/液體）是生物學(xué)和化學(xué)許多過程的核心。機理研究可以為PCET的深入理解和新系統(tǒng)的合理設(shè)計提供依據(jù)。然而，PCET在液/液界面反應(yīng)的大多數(shù)機理是基于電化學(xué)和光譜數(shù)據(jù)提出的，這缺乏對可能的中間體的直接證據(jù)。此外，作為軟界面的一種，液/液界面是動態(tài)的，這使得界面反應(yīng)的研究非常具有挑戰(zhàn)性。本文介紹了一種新的電化學(xué)耦合質(zhì)譜技術(shù)（EC-MS），用于二茂鐵（FC）在四苯基鈷卟吩（CoTPP）催化下液/液界面氧還原反應(yīng)（ORR）的原位研究。關(guān)鍵單元是兩種類型的凝膠混合超微電極（瓊脂凝膠/有機雜化超微電極和水/PVC凝膠混合超微電極），它們是基于雙微米或納米顆粒制成的。凝固的液/液界面可以在這些移液管的頂端形成，它既是電化學(xué)電池又是質(zhì)譜學(xué)的納米噴霧發(fā)射器。我們證明這些凝固的L/L界面與典型的L/L界面非常相似。首次確定了ORR在液/液界面上的關(guān)鍵CoTPP中間體，并控制了四電子氧還原途徑，為ORR的機理提供了有價值的見解。理論模擬進(jìn)一步支持了中間體的形成。這種平臺有望用于原位跟蹤和鑒定中間體，研究液/液界面或其他軟界面上的復(fù)雜反應(yīng)。