电子转移与电催化剂表面的催化反应之间的关系使电化学过程在理解和控制方面具有挑战性。如何通过实验确定和观察纳米尺度上发生的电子转移过程？这个问题对于理解活性部体电化学反应过程非常重要。
最近，中国科学院大连化学物理研究所的研究小组在电催化过程中捕捉到了电子转移成像。
研究人员结合原子力显微镜和扫描电化学成像，建立了一种具有纳米空间分辨率的原位电化学成像方法。该方法可实现扫描纳米探针的三维运动，绘制外球面电子转移分子和催化产物分子的局部分布。
金属纳米板上的可视化电子转移图像直接证明了纳米尺度上的电子转移过程随位置而异质。
此外，为了解质量转移效应对电子转移的干扰，研究人员进行了一系列精心设计的实验和复杂的数学建模，以提取速率常数和内部电位差。研究发现，界面中电位差和速率常数之间的关系是线性的。
本工作实现了电化学反应中电子转移过程和催化反应的原位观测，为原位成像表征的发展和电催化反应机制的检测提供了新的思路。
一些专家表示，这项研究是扫描电化学探针技术的一个新里程碑，有可能从物理和化学原理的底部发现纳米催化剂的结构性能关系。