近日，长春师范大学物理学院教师李姗姗，在国际权威期刊《Analytical Chemistry》 （中科院一区TOP）上发表了题为"Structure and dissociation of water at the electrode-solution interface studied by in situ vibrational spectroscopic techniques"的综述文章。李姗姗为论文第一作者和通讯作者，中国科学院长春应用化学研究所姜秀娥研究员为共同通讯作者。
该研究获得国家自然科学基金、吉林省科技厅、吉林省教育厅及科技创新研究院研修学者项目等资助。
该篇综述内容为电极表界面水研究。电极表界面水是指紧贴在电极最外层的几个水分子层。由于界面的几何约束，界面处的水分子会发生重组以减少能量损失，导致界面水分子的各向异性以及氢键网络的扭曲，进而对电化学相关过程产生直接影响。本综述系统性地梳理了电化学双电层理论模型和当前电极-溶液界面的表征技术的研究进展。研究重点聚焦于利用原位振动光谱技术在环境条件下对不同电极材料界面水分子构型的精准解析，并详细地总结了界面水分子结构-解离活性的构效关系模型。
据了解，由于离子、水分子和外部电场之间的相互作用，电极-溶液界面呈现出一个极其复杂和高度动态的环境。并且，由于体相水的严重干扰以及缺乏合适的原位表征技术，使得此类过程的微观机制难以探究和理解，极大程度地限制了该领域的发展。此篇综述，通过总结界面水分子的结构及其解离活性之间的构效关系，为设计高效电化学能源转换器件、开发新型催化体系指明了方向，也为下一代电化学技术的发展以及促进该领域基础科学知识起到推进作用。
该研究为燃料电池、电催化和生物传感等领域提供了重要理论支撑，尤其在电解水催化剂设计方面具有指导意义。此项成果不仅标志着物理学院学科建设取得进展，更体现了我校在界面电化学领域的学术影响力，相关技术有望推动绿氢规模化生产，助力国家"双碳"战略实施。
（科研处 物理学院 供稿）
初审：景洋 复审：郭琳 终审：钱立贤
