为了了解带电界面的复杂行为，研究小组检查了一个关键参数，称为带电金属/水界面分子的酸解离常数(pKa)。尽管在本体溶液中，该值是众所周知的，但据推测，对于酸/碱化学至关重要的该参数在电极附近可能有很大不同。然而，在电化学条件下测量 pKa 值在实验上具有挑战性。为了解决这个问题，Havenith 团队将先进的表面特定光谱技术(特别是表面增强拉曼光谱 (SERS))与理论建模相结合。结果随所施加的电压而变化：带电界面处的酸碱化学与本体溶液中的化学明显不同。
疏水层和强电场
他们的发现强调了控制带电界面酸碱反应的两个关键机制：局部疏水性的影响和强局部电场的影响。通过分析甘氨酸分子的质子化/去质子化，研究人员观察到靠近金属表面的疏水性水/水界面，导致甘氨酸的两性离子形式不稳定。当增加施加的电位时，效果会放大。
他们的结果展示了金属/水界面局部溶剂化特性的变化，为微调电化学反应性提供了新途径。这些见解为优化电化学过程和设计新颖的催化策略提供了新的机会，因为这两个因素都可以以受控的方式进行调整。
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