洛斯阿拉莫斯的科学家找到了一种方法,可以快速测试石墨烯保护的汽车、飞机和船只的锈迹

痕量的石墨烯可以为汽车,飞机和船舶的氧气腐蚀产生数十年的长期保护屏障 - 但是直到现在,评估其有效性是挑战。LOS Alamos国家实验室科学家在最新问题中报告了一个可能的解决方案物理化学快报

沉积的化学气相(CVD)石墨烯是优异的阻气材料,如石墨烯(灰球)反弹的氧气分子(非发光的红色球)所示。使用具有赋予动能(发光的红色球体)的氧气分子,数十年通过石墨烯的燃气渗透物质的数量可以在一分钟内获得。

“这是关于创造和使用腐蚀性空气,并观察其对石墨烯保护材料的加速影响。亚博网站下载只需赋予具有轻微动能的氧气分子,我们可以在一分钟内提取有关数十年的腐蚀的信息,“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。“我们人为地创建了一部分空气,包括具有物理定义的能量分布的氧气,并将其暴露于”石油保护的金属“。

大多数氧气分子的动力量需要数十年来生产铁锈。然而,生锈的主要来源可能是由于物理定义能量分布中具有更高的动能的自然氧的轻微比例。

“我们的实验和仿真结果之间的比较表明,通过石墨烯的氧气渗透过程对于那些具有且不添加轻微动能的分子急性不同。这使我们能够创造能够加速腐蚀测试的人工条件,“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时,石墨烯作为对氧气的非常好的屏障。此外,研究期刊选择了纸张的图形,显示氧气分子(非发光的红色球体)被石墨烯(灰色球体)作为期刊的封面图。

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,10月26日,2020年,第21期。

资金:这项工作得到了美国能源部科学办公室和JSPS KAKENHI的支持。亚博老虎机网登录

来源:https://www.lanl.gov/

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