鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2019年03月04日
Adv. Mater.:相稱的石墨烯涂層對銅的耐腐蝕性的增強作用
金屬腐蝕是歷史上長期存在的問題,超高抗腐蝕性是金屬相關行業的終極追求。金屬腐蝕會降解金屬材料及其結構,從而導致巨大的經濟損失。傳統的防腐蝕方法,如保護涂層或犧牲陽極,具有短期功能(通常少于5年),要求非常厚涂層材料(從0.01到幾毫米),因此,長期的薄層防腐涂料一直是現代工業的追求,并致力于這一工程方向。石墨烯原則上可以成為防腐蝕的革命性材料,因為它對任何分子或離子(質子除外)都具有優異的抗滲性。然而,在實際應用中發現,一旦腐蝕性流體滲入界面,金屬石墨烯與被保護的金屬形成電化學電路,以加速腐蝕。因此,石墨烯是否可以作為一種優良的防腐材料尚有較大的爭議。
近日,北京大學劉開輝研究員、江穎研究員和韓國基礎研究院丁峰教授(共同通訊作者)等人在Adv.Mater.上發表了題為“GreatlyEnhancedAnticorrosionofCubyCommensurateGrapheneCoating”的文章。采用石墨烯涂覆的Cu來研究金屬的平面依附性防腐蝕性能,并進一步解決了石墨烯抗蝕能力的矛盾,通過相應的石墨烯涂層為超高性金屬的防腐開辟了新契機。
本文采用的石墨烯涂覆的Cu來研究金屬的小平面依附性防腐蝕,同時研究表明,生長的石墨烯可以保護Cu(111)表面在濕空氣中氧化持續2.5年以上,與石墨烯涂層Cu(100)表面的加速氧化形成鮮明對比。進一步的原子尺度表征和初始計算揭示了相稱的石墨烯/Cu(111)的強界面耦合防止H2O擴散進入石墨烯/Cu(111)界面,而在Cu上的不相稱的石墨烯中會形成的一維褶皺(100)促進H2O在界面處的擴散。