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Ӟq种效应也不L有害的。例如在船舶刉中Q常怼使用锌或铝块作ؓ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较ؓ复杂l构的多金属U米颗粒已经在诸多领域展现出了应用前景。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)偶腐蚀效应及相关的物质传输可能也在U米材料中生重要媄响。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。然而目前ؓ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米反应器合成了一pd贵金?/span>-非贵金属异质l构U米_子Qƈ探烦了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了纳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作ؓ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才会快速被氧化。该工作q一步发C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{变ؓ更加致密的壳层，阻隔了电(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道\?/span>
表面l果对Ag-CuU米_子腐蚀行ؓ的媄响?/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表面形成了晶态的致密氧化壛_。该壛_可能阻隔了电(sh)偶腐蚀所需的电(sh)荷和物质传输Q因此阻止了Cu的腐蚀?/span>
该工作近日发表在《先q功能材料》：Galvanic Transformation Dynamics in Heterostructured Nanoparticles, Advanced Functional Materials, DOI: 10.1002/adfm.202105866Q第一作者ؓ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
