中国科学技术大学环境科学与工程系在固液界面领域取得新进展，发展了zeta电势原位成像分析新技术。该研究成果以“Plasmonic in-situ imaging of zeta potential distributions at electrochemical interfaces of 2D materials in water”为题，于近日发表于Nature Communications。

作为现代电化学和界面化学的理论基石，双电层（EDL）理论自提出以来已深刻影响了储能技术、催化科学、水环境化学等众多领域的发展。然而，受限于现有表征手段的时空分辨率，双电层的微观结构与动态行为的研究仍是物理化学和水化学领域的重大挑战。研究团队基于Gouy-Chapman-Stern理论模型，研发一种光学表征方法，实现了二维材料-水溶液界面zeta电势的原位可视化与精准定量分析。该技术具有独特的空间分辨能力，可精确捕捉二维材料表面电荷密度的空间异质性特征，为揭示电化学界面的动态演变规律提供了新视角，为研究二硫化钼、石墨烯等二维材料的界面电化学行为提供了新方法。

图 zeta电势和光学成像分析方法的示意图

该工作得到国家自然科学基金、小米青年基金和中国博士后科学基金等项目的资助，并获得了中国科大微纳加工中心、超算中心的支持。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-58793-4