铂-水界面处两种液体结构的共存
材料科学
2025-09-09 v1 化学物理
摘要
铂-水界面支撑着许多电化学能量转换过程。然而，尽管经过数十年的研究，这些界面的实空间液体结构仍然难以捉摸。利用三维原子力显微镜（3D-AFM），我们以埃级分辨率在实空间中绘制了Pt-水界面。形貌成像揭示了原子级平坦（I型）和条纹状（II型）表面纳米畴。I型畴上方的力-距离曲线呈现出周期性约0.33 nm的振荡衰减模式，与水一致。相比之下，II型畴展现出更强的振荡，具有更大的周期性约0.45 nm和更长的衰减长度，表明一种具有更强关联性和有序性的不同液体结构。对纯水和一系列液态正构烷烃的广角X射线散射（WAXS）测量揭示了约0.31 nm和约0.46 nm处的峰，分别与3D-AFM对I型和II型结构的观察一致。我们的发现揭示了由表面异质性调制的Pt-水界面处两种液体结构的共存，为能量转换应用开辟了新的理解和设计原则。
引用
@article{arxiv.2509.06327,
title = {Coexistence of Two Types of Liquid Structures at Platinum-Water Interfaces},
author = {Yitong Li and Qian Ai and Lalith Krishna Samanth Bonagiri and Yingjie Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.06327},
year = {2025}
}