Evaluation d’un modèle ab initio d’une interface électrochimique par comparaison avec l’expérience

A l'aube de la chimie verte et de la recherche de sources d'énergie renouvelables, l'importance de l'électrocatalyse a explosé au cours des dernières années. L'électrocatalyse est en effet la technologie clé pour l’électrolyse (en particulier de l’eau), pour les piles à combustible et en électrosynthèse. Les interfaces électrifiées sont au cœur de électrocatalyse, où le potentiel électrochimique détermine la stabilité des espèces de surface adsorbées et leur réactivité.

La caractérisation expérimentale de ces interfaces complexes avec une résolution atomique est difficile. Leur modélisation pourrait fournir un lien entre des grandeurs mesurables et une compréhension à l'échelle atomique. Cependant, de telles simulations sont loin d'être simples. Bien que les approches qui incluent l'effet du potentiel et l'électrolyte aient été proposées, leur validation détaillée est rare et «indirecte» car les études expérimentales résolues à l’échelle atomique de systèmes qui peuvent être simulés de façon convaincante sont rares. Nous présentons ici l'adsorption de la pyridine sur Au (111) comme un modèle pratique et utile. En effet, le mode d'adsorption de la pyridine change en fonction du potentiel électrochimique. Nous démontrons ainsi que le modèle de charge de la surface primitive donne des résultats qualitativement corrects avec une faible complexité.

Evaluation d’un modèle ab initio d’une interface électrochimique par comparaison avec l’expérience
Stephan N. Steinmann and Philippe Sautet
J. Phys. Chem. C, 2016, 120 (10), pp 5619–5623.