电子姐姐的奇幻“逆热力学”电催化之舞

王健纯 谢汝雨

引用本文: 王健纯, 谢汝雨. 电子姐姐的奇幻“逆热力学”电催化之舞[J]. 大学化学, 2025, 40(4): 331-339. doi: 10.12461/PKU.DXHX202406082 shu
Citation:  Jianchun Wang,  Ruyu Xie. The Fantastical Dance of Miss Electron: Contra-Thermodynamic Electrocatalytic Reactions[J]. University Chemistry, 2025, 40(4): 331-339. doi: 10.12461/PKU.DXHX202406082 shu

电子姐姐的奇幻“逆热力学”电催化之舞

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(22201124)

摘要: 通过拟人化的方式,描绘了一个关于热力学定律的故事。主角“电子姐姐”在微观世界中翩翩起舞,她的舞蹈象征着化学反应。她的老师们——克劳修斯和玻尔兹曼,向她传授了熵和热力学定律的知识,这些定律塑造了她的舞蹈规则。虽然“电子姐姐”遵循这些定律,却在梦中体验到电催化过程的“逆热力学”之舞。最终,她在现实中与“电池哥哥”相遇,开启了对电催化领域的探寻,象征着科学探索中传统与创新的冲突与调和,以及追梦少年在成长中的机遇与挑战。本文通过曲折的情节,生动地介绍了计算化学反应中吉布斯自由能变的方法,探讨了电催化反应如何通过电功对系统进行能量输入,从而实现系统的吉布斯自由能变为正的化学反应,即最近文献中所谓的“逆热力学”反应。文章通过两个例子,即电解水反应和电催化循环去消旋化反应,阐述了逆热力学反应在化学研究中的重要作用。同时,本文也描述了青少年在追求自我认同的过程中面临的困惑与挑战,展现了勇于创新、大胆突破的重要性:真正的创新并非抛弃定律,而是在约束中创造新的可能性。

English

    1. [1]

      Clausius, R. The Mechanical Theory of Heat; Macmillan, 1879.Clausius, R. The Mechanical Theory of Heat; Macmillan, 1879.

    2. [2]

      Brown, T. L.; LeMay, H. E.; Bursten, B. E.; Brunauer, L. S. Chemistry: The Central Science, Vol. 13; Prentice Hall: Englewood Cliffs, NJ, USA, 1997.Brown, T. L.; LeMay, H. E.; Bursten, B. E.; Brunauer, L. S. Chemistry: The Central Science, Vol. 13; Prentice Hall: Englewood Cliffs, NJ, USA, 1997.

    3. [3]

      Quan, L.; Jiang, H.; Mei, G.; Sun, Y.; You, B. Chem. Rev. 2024, 124, 3694.Quan, L.; Jiang, H.; Mei, G.; Sun, Y.; You, B. Chem. Rev. 2024, 124, 3694.

    4. [4]

      Yan, M.; Kawamata, Y.; Baran, P. S. Chem. Rev. 2017, 117, 13230.Yan, M.; Kawamata, Y.; Baran, P. S. Chem. Rev. 2017, 117, 13230.

    5. [5]

      Huang, M.; Pan, T.; Jiang, X.; Luo, S. J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 10917.Huang, M.; Pan, T.; Jiang, X.; Luo, S. J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 10917.

    6. [6]

      Zhu, C. J.; Yang, X.; Wang, J. Nat. Catal. 2024, 7, 878.Zhu, C. J.; Yang, X.; Wang, J. Nat. Catal. 2024, 7, 878.

    7. [7]

      Wang, P. Z.; Xiao, W. J.; Chen, J. R. Nat. Rev. Chem. 2022, 7, 35.Wang, P. Z.; Xiao, W. J.; Chen, J. R. Nat. Rev. Chem. 2022, 7, 35.

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  0
  • 文章访问数:  1
  • HTML全文浏览量:  0
文章相关
  • 发布日期:  2025-01-02
  • 收稿日期:  2024-06-20
  • 修回日期:  2024-11-06
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章