Pt 纳米电极上单个 H2 纳米气泡成核与稳定性的电化学测量

在半径小于 50 nm 的 Pt 纳米圆盘电极上研究了单个 H2 纳米气泡的成核，其中 H2 是通过强酸溶液中质子的电化学还原产生的。经测定，纳米气泡成核所需的溶解 H2 临界浓度约为 0.25 M。该值约为室温常压下饱和浓度的 310 倍，并且发现与酸的类型（例如 H2SO4、HCl 和 H3PO4）以及纳米电极尺寸无关。不同表面活性剂对 H2 纳米气泡成核的影响与经典成核理论一致。随着 H2SO4 溶液中表面活性剂浓度的增加，溶液表面张力降低，导致成核能垒降低，从而降低了 H2 纳米气泡成核所需的过饱和浓度。此外，两亲性表面活性剂分子在 H2/溶液界面富集，阻碍了 H2 从纳米气泡向溶液的界面转移；因此，残余电流随着表面活性剂浓度的增加而降低。