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厦大教授郑南峰 傅gang团队发展新xing铜防腐技术

2020-10-15 23:55:40 lai源:厦门大xue 字ti:  xiao术语简释』『行情蘻hi』『走shi图
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厦门大xue郑南峰教授、傅gang教授团队与北京大xue江颖教授课题zu密切合作在 铜材料biao面配位防腐技术 方面取得重yao进展。xiang关成果“Surface Coordination Layer Passivates Oxidation of Copper” 于10月14日发biao在 Nature, 586, 390-394。

铜是一謟hi遹ou优良的daore性、dao电衴uan蛓an展性的重yaoyou色jin属,已被广泛应用于日常生活he工业生产謝iaoS肼羑enie等jin属不同,铜biao面无法xing成zhi密、稳定的dunhua层,zhi使铜biao面会被持续氧hua腐蚀。


li史上,铜的大规模使用得益于其抗氧hua腐蚀技术(ru黄铜、青铜等冶炼技术)的发展。虽然铜合jin具you良好的jian缓氧hua能li,但其daorehedao电衴ue芡淮蟠騴he扣。ru何开发既you强抗氧hua能liyou能bao持铜优yuedao电、daore衴ue艿腷iao面tu层技术,一直是铜抗氧hua防腐ling域bei受关注he亟待解决的挑战衴ue烟狻


该ling域近年的一个重yao进展是在铜biao面xiushi石墨烯或氮huapeng,但这类方法往往涉及复杂的高温处理工艺,daozhi难以大规模应用。在前期意外发现以甲酸钠为还原剂所制bei的铜超薄纳mi片具you超强抗氧hua能li的基础上,该yan究团队发展了一种基于甲酸根biao面配位bao护的全新铜抗氧hua防腐方法。该方法可应用于不同xing态、不同尺度的铜材料防腐,具you普蕇hi浴


为了揭示甲酸根dunhua铜材料的内在ji制,该合作团队将yan究zhuan移到了xiang对rong易biaozheng的铜箔ti系。yan究发现,经甲酸钠溶液shuire处理的铜箔同样在强碱性、yan雾等縧iang烫跫䎬ia拥you优yue的抗氧hua防腐能li。通guo原子分辨的扫描suidao显微镜(STM)he原子li显微镜(AFM)进行biaozheng,成功di解析chu了甲酸根在铜biao面的配位jie构,发蟴hi璼huire处理的铜箔biao面重构为具youc(6×2)超jie构的Cu(110)biao面,该biao面由甲酸铜二聚ti [Cu( m -HCOO)(OH)2]2 单元he O 2- gong同bao护、dunhua。实验he理论计算揭示了该biao面配位dunhua层的抗氧hua防腐能li主yao源于其能you效di阻止 O2 、 Cl- 等氧hua/腐蔯i镏钟肽诓縥in属铜的作用。更为重yao的是,在深ru理解分子ji制的基础上,该团队通guoyinru烷基硫醇配ti进一budunhua甲酸根配位层未能很好bao护的台阶或缺陷位dian,使铜biao面的整ti抗氧hua衴ue芴嵘3个数liang级以上。多xue科交叉的基础yan究为蔰ao视τ每⒋騲ia了坚实基础,使得所发展铜抗氧hua防腐技术可以适用于制bei铜箔、铜线、铜纳mi材料,并可应用于透明dao电电极、可印刷dao电浆料等ling域。




该yan究工作在郑南峰教授的带lingxia,由郑南峰教授、傅gang教授he北京大xue江颖教授gong同指dao完成,防腐技术实验部分主yao由博shi后彭健完成,理论计算部分由博shi生陈碧丽完成,扫描suidao显微镜he原子li显微镜biaozheng由博shi后wang知昌he北京shi范大xue郭綽u淌诘萭ong同完成,qiu差电镜由中科yuan物理所谷lin老shi与张庆hua博shi完成,X-she线光电子能谱由上海科糺i髕ue刘zhi教授与zhou琴博shi完成。郑lan荪教授、wu炳辉副教授、lin昌健教授以及其所指dao的多位yan究生也参与了工作的部分yan究与jie果分析蘻hi邸1緔an究工作得到guo家重dianyan发计划项目、guo家自然科xue基jin、中guo博shi后科xue基jin、teng讯基jin首jie“科xuetan索奖”的资助he支持。


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