华东理工考研，华东理工考研分数线2023
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研究内容
了解纳米气泡内气体分子的基本物理化学性能对于化学和生物过程具有根本重要性。
华东理工大学马巍副教授成功地监测了单个铂纳米颗粒（Pt NP）在HClO4和H2O2溶液中，在碳纤维超微细电极上的纳米气泡约束电化学行为。由于H2O2的催化分解，在单个Pt NP上形成了单个氧纳米气泡，以阻挡粒子的活性表面以进行质子还原，并抑制其随机运动，从而显著区分电流痕迹。 相关工作以“Confined Electrochemical Behaviors of Single Platinum Nanoparticles Revealing Ultrahigh Density of Gas Molecules inside a Nanobubble”为题发表在国际著名期刊Analytical Chemistry上。
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研究要点
要点1.当通过H2O2的化学分解在单个PtNP上稳定地生成单个氧纳米气泡时，单个Pt NP在HClO4溶液中与UME表面碰撞期间的质子还原产生了阴极电流瞬变。
要点2.与Pt NPs的质子还原相比，由于Pt NPs表面上产生的纳米气泡的表面覆盖率和限制效应，在HClO4和H2O2溶液中观察到单个PtNPs明显不同的电流轨迹，其电流幅度较低，持续时间较长。
要点3.理论计算和高分辨率电化学测量的结合使纳米气泡尺寸和单个纳米气泡内的氧气密度得以量化。此外，揭示了内部的超高氧密度（1046kg/m3），表明纳米空间中的气体分子以高聚集状态存在。
该方法可以用于量化纳米气泡的大小和纳米空间中存在的氧分子的超高密度。
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研究图文
图1. 该方案说明了在没有H2O2和有H2O2的HClO4溶液中，单个Pt NP在C UME表面碰撞时催化质子还原的电化学行为。
图2. 单个PtNP上氧纳米气泡形成和塌陷过程的电化学行为，用于质子的催化还原。
图3. 单个Pt NP的H2O2浓度依赖性电催化还原行为。
图4. 纳米气泡颗粒团聚的计算模型几何结构。
图5. PtNPs催化H2O2分解。ln（[H2O_2]/[H2O_2]0）与25°C下不同浓度的3 nm PtNP下H2O2分解时间的关系图。插图：作为PtNP浓度函数的测量伪一阶速率常数。
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文献详情
Confined Electrochemical Behaviors of Single Platinum Nanoparticles Revealing Ultrahigh Density of Gas Molecules inside a Nanobubble
Zehui Sun, Zhihao Gu, Wei Ma*
Anal. Chem.
DOI: 10.1021/acs.analchem.2c04309
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