Adv. Mater.：相称的石墨烯涂层对铜的耐腐蚀性的增强作用

金属腐蚀是历史上长期存在的问题，超高抗腐蚀性是金属相关行业的终极追求。金属腐蚀会降解金属材料及其结构，从而导致巨大的经济损失。传统的防腐蚀方法，如保护涂层或牺牲阳极，具有短期功能（通常少于5年），要求非常厚涂层材料（从0.01到几毫米），因此，长期的薄层防腐涂料一直是现代工业的追求，并致力于这一工程方向。石墨烯原则上可以成为防腐蚀的革命性材料，因为它对任何分子或离子（质子除外）都具有优异的抗渗性。然而，在实际应用中发现，一旦腐蚀性流体渗入界面，金属石墨烯与被保护的金属形成电化学电路，以加速腐蚀。因此，石墨烯是否可以作为一种优良的防腐材料尚有较大的争议。

近日，北京大学刘开辉研究员、江颖研究员和韩国基础研究院丁峰教授（共同通讯作者）等人在Adv.Mater.上发表了题为“GreatlyEnhancedAnticorrosionofCubyCommensurateGrapheneCoating”的文章。采用石墨烯涂覆的Cu来研究金属的平面依附性防腐蚀性能，并进一步解决了石墨烯抗蚀能力的矛盾，通过相应的石墨烯涂层为超高性金属的防腐开辟了新契机。

本文采用的石墨烯涂覆的Cu来研究金属的小平面依附性防腐蚀，同时研究表明，生长的石墨烯可以保护Cu（111）表面在湿空气中氧化持续2.5年以上，与石墨烯涂层Cu（100）表面的加速氧化形成鲜明对比。进一步的原子尺度表征和初始计算揭示了相称的石墨烯/Cu（111）的强界面耦合防止H2O扩散进入石墨烯/Cu（111）界面，而在Cu上的不相称的石墨烯中会形成的一维褶皱（100）促进H2O在界面处的扩散。