The role of water and cations in shaping electrified interfaces: Insights from Raman and FTIR spectroscopy

Autor(es)

Nogueira, Jessica Alves ; Germano, Lucas Dias ; De Angelis, Leonardo Domenico ; de Torresi, Susana Ines Cordoba

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: CURRENT OPINION IN ELECTROCHEMISTRY; v. 52, p. 7-pg., 2025-08-01.

Resumo

A detailed understanding of the structural dynamics of water at the electrode/electrolyte interface is essential for deciphering and improving electrocatalyst performance. This review highlights innovative uses of Raman and Fourier Transform Infrared spectroscopy to probe interfacial water under electrochemical conditions. Moving beyond conventional approaches, we discuss strategies that evaluate the influence of electrolyte composition and external stimuli- such as light irradiation-on the dynamics of interfacial species. These in situ techniques uncover changes in water orientation and coordination during critical reactions like CO2 reduction and oxygen evolution. In alkaline environments, cations significantly influence interfacial dynamics: their hydration shells disrupt hydrogen bonding networks, modulating water adsorption, local electric fields, proton transport, and the stabilization of reaction intermediates. The creative application of advanced spectroscopic techniques to evaluate the effects of electrolytes, applied potentials, and/or irradiation on water structure provides novel insights that are reshaping our understanding of the electrified interface. (AU)

• Processo FAPESP: 21/00675-4 - Arquitetura de materiais para armazenamento de energia eletroquímica e catálise
• Beneficiário: Roberto Manuel Torresi
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 21/08007-0 - Estudo da eletrorredução de CO2 sobre nanoestruturas de Cu2O-Au assistida por plasmônica para síntese de compostos C2
• Beneficiário: Leonardo Domenico De Angelis
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 23/16671-3 - Atividade eletrocatalítica de hidróxidos duplos lamelares decorados com nanopartículas plasmônicas
• Beneficiário: Jéssica Alves Nogueira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 18/22845-6 - Nanoestruturas controladas a base de hidróxidos metálicos e metais nobres aplicadas na reação eletrocatalítica de desprendimento de oxigênio
• Beneficiário: Lucas Dias Germano
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 21/12793-1 - Uso de excitações plasmônicas para aprimoramento em eletrocatálise
• Beneficiário: Lucas Dias Germano
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 24/09385-7 - Explorando a reação de redução de CO2 aprimorada por plasmônica: Um estudo avançado de eletrocatalisadores Au-Cu2O por raios-X in situ/operando
• Beneficiário: Leonardo Domenico De Angelis
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto