Solutal Marangoni effect determines bubble dynamics during electrocatalytic hydrogen evolution

马朗戈尼效应 电解质 气泡 化学 化学物理 氢 表面张力 电化学 电极 热力学 机械 物理化学 物理 有机化学
作者
Sunghak Park,Luhao Liu,Çayan Demirkır,Onno van der Heijden,Detlef Lohse,Dominik J. Krug,Marc T. M. Koper
出处
期刊:Nature Chemistry [Nature Portfolio]
卷期号:15 (11): 1532-1540 被引量:316
标识
DOI:10.1038/s41557-023-01294-y
摘要

Understanding and manipulating gas bubble evolution during electrochemical water splitting is a crucial strategy for optimizing the electrode/electrolyte/gas bubble interface. Here gas bubble dynamics are investigated during the hydrogen evolution reaction on a well-defined platinum microelectrode by varying the electrolyte composition. We find that the microbubble coalescence efficiency follows the Hofmeister series of anions in the electrolyte. This dependency yields very different types of H2 gas bubble evolution in different electrolytes, ranging from periodic detachment of a single H2 gas bubble in sulfuric acid to aperiodic detachment of small H2 gas bubbles in perchloric acid. Our results indicate that the solutal Marangoni convection, induced by the anion concentration gradient developing during the reaction, plays a critical role at practical current density conditions. The resulting Marangoni force on the H2 gas bubble and the bubble departure diameter therefore depend on how surface tension varies with concentration for different electrolytes. This insight provides new avenues for controlling bubble dynamics during electrochemical gas bubble formation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
Wang_miao完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
xianghp发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
CodeCraft的应助被杨小王采纳,获得10
4秒前
zhoull完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
吨吨发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
Orange的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
搜集达人的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
田様的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
隐形曼青的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
sohee发布了新的文献求助10
6秒前
思源的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
Orange的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
Owen的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
乡非农卡发布了新的文献求助10
6秒前
sss的应助被科研通管家采纳,获得20
7秒前
852的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
zcf的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
大模型的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
小蘑菇的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
橘橘完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
Ava的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
学霸业的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
xxx完成签到,获得积分10
8秒前
愉快的鞯的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
搜集达人的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Linear Model and Extensions 5000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7981124
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9442633
关于积分的说明 21082105
捐赠科研通 7556231
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3375868
关于科研通互助平台的介绍 2510406
邀请新用户注册赠送积分活动 2409147