氧还原反应是燃料电池、空气燃料电池以及其它重要工业电化学过程的阴极反应，氧还原的动力学慢一直是制约着相关技术产业化的瓶颈。氧还原反应也是电催化研究的重要模型反应，从分子水平上正确理解“电的作用”与“催化作用”如何协同工作，是指导设计高效氧还原催化剂的前提，也对建立电催化的相关原理具有十分重要的意义。对氧还原反应的pH效应的系统研究能有效帮助区分电极电势的变化导致电极上电子自由能变化以及由于电极电势的变化导致双电层结构变化对氧还原行为的影响。　　 本小组李明芳同学在其博士论文中，系统研究了Pt(111)电极上氧还原的pH效应，发现由于pH变化导致溶液组成的变化，会影响在动力学或动力学与混合控制电位区的Pt(111)电极上含氧物种的覆盖度，从而对氧还原动力学产生深刻的影响并干扰对氧还原反应对于H+的反应级数的确定。考虑到在氧还原电位区，金电极上含氧物种吸附很弱，可更方便地考察纯粹由于溶液的pH变化对氧还原行为的影响。而综合金电极与Pt电极上pH变化对氧还原行为的影响，将很好地的帮助区分上述两种因素的作用，从而加深对氧还原机理与动力学行为的影响。　　 基于上述分析，本人在硕士论文中利用旋转圆盘电极体系系统研究了不同pH下氧气在多晶Au电极上的还原反应。研究发现，同在酸性（但是pH不同）或同在碱性（但是pH不同）的介质中氧还原起始电位（相对于标准氢参比电极）以及纯粹动力学控制区（电流较小的区域）的氧还原电流几乎不随溶液的pH值而变化，仅由电子在金电极上的费米能级决定，由此推测在金电极上氧还原的决速步骤很可能是O2+e(→)O2-，而且O2分子在未吸附到电极表面前就发生了电荷转移，对H+的反应级数为零。与金电极的结果刚好相反，不同pH下Pt(111)电极上相同氧还原电流所对应的电极电势随pH值按-59mV(相对于SHE)/pH变化，这主要是由于来自水溶液的含氧物种在Pt电极上的强吸附所致。