2020年11月2日
微量的石墨烯可以为汽车、飞机和船舶提供长达数十年的氧气腐蚀防护屏障，但评估其有效性一直是一个挑战，直到现在。洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家在最新一期的《科学》杂志上报告了一个可能的解决方案物理化学快报.
化学气相沉积（CVD）石墨烯是一种优良的气体阻隔材料，氧气分子（不发光的红色球体）被石墨烯（灰色球体）弹起。使用具有给定动能的氧气分子（发光的红色球体），可以在一分钟内获得数十年的关于气体通过石墨烯渗透的信息。
“这是关于制造和使用额外的腐蚀性空气，并观察其对石墨烯保护材料的加速效应。只需赋予氧气分子一点动能，我们就可以在一分钟内提取几十年腐蚀的信息。”欧洲杯足球竞彩洛斯阿拉莫斯国家实验室这项研究的首席科学家山口久人说。“我们人工制造了一部分空气，包括具有物理定义的能量分布的氧气，并将其暴露于石墨烯保护的金属中。”
大多数氧气分子的动能需要几十年才能使金属生锈。然而，生锈的主要来源可能是由于在物理定义的能量分布中具有较高动能的少量天然氧。
“我们的实验结果和模拟结果之间的比较表明，对于添加和不添加少量动能的分子，通过石墨烯的氧渗透过程截然不同。这使我们能够创造人工条件来加速腐蚀试验。”山口说。
据估计，仅在美国，金属产品的腐蚀就会造成约3%的国内生产总值(gdp)损失，并可能从全球经济中流失数万亿美元。幸运的是，在最近的分析中揭示的见解表明，当赋予氧气分子额外的动能时，它们可以自由地、无损地渗透到石墨烯中，从而可以分析石墨烯处理的防锈效果。
他们还报告说，当氧气分子不受动能影响时，石墨烯起到了很好的阻隔氧气的作用。此外，《研究杂志》选择了该论文中显示氧气分子（不发光的红色球体）被石墨烯（灰色球体）弹回的图片作为封面插图。
纸:化学气相沉积石墨烯与亚ev动能赋氧的气障特性，小川修一，山口久人，爱德华·f·霍尔比，山田隆敏，秋田吉垣，高川裕二，物理化学快报，2020年10月26日，第21期。
基金:这项工作得到了美国能源部科学办公室和JSPS KAKENHI的支持。欧洲杯线上买球
来源:https://www.lanl.gov/