金属的腐蚀无处不在。根据美国全国腐蚀工程师协?/span>2016q的一份报告（http://impact.nace.org/documents/Nace-International-Report.pdfQ?/span>Q腐蚀现象每年在全球造成U?/span>2.5万亿元的经损失，q相当于全球GDPd?.4%Q以2013q数据计Q。其中，?sh)偶腐蚀是一U非常常见的现象。当两种不同金属怺接触Ӟ׃化学势能的差异，两种金属间Ş成原甉|Q得更zL的金属被加速腐蚀。当?dng)q种效应也不L有害的。例如在船舶刉中Q常怼(x)使用锌或铝块作ؓ(f)牺牲甉|来保护钢l构的船体不受v水的侵蚀?/span>
在纳cx料领域，h较ؓ(f)复杂l构的多金属U米颗粒已经在诸多领域展现出?jin)应用前景。许多纳cx料包含不同金属构成的多个l成部分。因此，q种?sh)偶腐蚀效应?qing)相关的物质传输可能也在U米材料中生重要媄(jing)响。事实上Q纳c粒子在包括Q电(sh)化学Q催化、传感、诊疗等诸多应用中常常暴露在强电(sh)解质环境中。然而目前ؓ(f)止，q未有对异质l构U米_子的电(sh)偶腐蚀的系l性研I?/span> q期Q美国西北大?/span>Chad Mirkin?/span>Vinayak Dravid教授团队l合扫描探针聚合物纳c_应器和原位扫描透射?sh)镜技术揭CZ(jin)异质l构U米_子在水相和水蒸气相环境中的腐蚀模式。研I团队利用聚合物U米反应器合成了(jin)一pd贵金?/span>-非贵金属异质l构U米_子Qƈ探烦(ch)?jin)其在水相溶液中的稳定性。进一步，该团队在液相和气相原位电(sh)镜样品杆的窗口芯片上直接合成?jin)纳c_应器阵列q得到异质结构纳c粒子，发现Ag-CuU米_子在水和水蒸气环境中均遵@一U两步反应机制。在W一阶段Q?/span>Cu作ؓ(f)更活泼的金属被优先刻蚀Q而刻蚀产物片化掉落；?/span>Cu完全牺牲后，Ag才会(x)快速被氧化。该工作q一步发C(jin)一U可以增U异质纳c结构抗腐蚀E_性的Ҏ(gu)。在氩等d清洗后，Cu表面的无定Ş氧化层可能{变ؓ(f)更加致密的壳层，阻隔?jin)?sh)偶腐蚀所需的电(sh)荷和物质转移。这使得Ag-CuU米_子的稳定性显著提高。该工作可能为纳c粒子在应用和实际工作环境中的稳定性和形貌转变机制研究开辟了(jin)道\?/span>
表面l果对Ag-CuU米_子腐蚀行ؓ(f)的媄(jing)响?/span>QA、BQ在氩等d清洗后，Ag-CuU米_子在水怸的抗腐蚀E_性显著提升。（C、DQ在原位蒸汽相实验中Q经q氩{离子清z后的Ag-CuU米_子不再遵@先Cu后Ag的刻蚀规律。（E–GQ高分L扫描透射?sh)镜l果昄Q氩{离子清z后的Cu表面形成?jin)晶态的致密氧化壛_。该壛_可能阻隔?jin)?sh)偶腐蚀所需的电(sh)荷和物质传输Q因此阻止了(jin)Cu的腐蚀?/span>
该工作近日发表在《先q功能材料》：(x)Galvanic Transformation Dynamics in Heterostructured Nanoparticles, Advanced Functional Materials, DOI: 10.1002/adfm.202105866Q第一作者ؓ(f)国西北大学博士研究生杜竞杉?/span>
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202105866
