能量存储和转换过程的表界面动力学研究一直是能源领域研究的热点和难点，其中固-液界面的反应动力学探测极具挑战性。同步辐射具有亮度高、准直性好、频谱连续等诸多优异的特性，能够有效探测材料表界面的局域原子和电子结构，非常适合原位追踪反应过程中固-液界面结构变化的动态过程，实时在线探测固-液界面活性中心结构和反应中间体在能量转换过程中的变化及其演变规律。
近日，我校国家同步辐射实验室/核科学技术学院刘庆华研究组应邀在《Accounts of Chemical Research》（化学研究评述）发表了题为 “Tracking the oxygen dynamics of solid–liquid electrochemical interfaces by correlativein situsynchrotron spectroscopies”的综述论文。该综述基于团队前期的研究工作，以氧关联电化学固-液界面反应动力学研究为例，从同步辐射谱学原位探测的基本原理出发并结合多个应用实例，深入浅出、系统全面地介绍了如何通过联合原位同步辐射红外谱学和X射线吸收谱学有效地获取氧关联能量转换过程中固-液界面的动态“电影”(图1)，同时也指出了该研究领域存在的挑战和未来的发展方向。
图1.联合原位同步辐射谱学研究固-液界面动力学过程示意图
近年来，刘庆华研究组一直致力于原位同步辐射技术的发展和应用研究，通过发展原子级精度的原位同步辐射红外谱学和X射线吸收谱学实验技术，在氧关联/碳关联/氮关联能量转换过程的固-液界面反应动力学原位研究方面取得了系列的重要阶段性成果(Nat. Energy2019,4, 115-122；J. Am. Chem. Soc.2020,142, 12306-12313；Nat. Chem.2020,12, 717-724;Nat. Energy2021,6, 904-912;Nat. Commun.2021,12, 6118)。《化学研究评述》是国际上最具权威性的三大化学化工综述性期刊之一，它具有鲜明的“自我综述”的特色，主要是描述通讯作者团队自己的系统性研究工作，本次受邀在《化学研究评述》撰写综述论文，体现了我校科研团队在原位同步辐射谱学技术的发展和应用领域的研究已形成系统性和国际影响力。
国家同步辐射实验室/核科学技术学院刘庆华是论文的通讯作者，第一作者为程位任和苏徽。该研究获得了国家自然科学基金委的资助，也得到了合肥国家同步辐射实验室、上海和北京同步辐射装置的大力支持。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.2c00239
（国家同步辐射实验室/核科学技术学院、科研部）
