金屬腐蝕是歷史上長(zhǎng)期存在的問(wèn)題，超高抗腐蝕性是金屬相關(guān)行業(yè)的終極追求。金屬腐蝕會(huì)降解金屬材料及其結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。傳統(tǒng)的防腐蝕方法，如保護(hù)涂層或犧牲陽(yáng)極，具有短期功能（通常少于5年），要求非常厚涂層材料（從0.01到幾毫米），因此，長(zhǎng)期的薄層防腐涂料一直是現(xiàn)代工業(yè)的追求，并致力于這一工程方向。石墨烯原則上可以成為防腐蝕的革命性材料，因?yàn)樗鼘?duì)任何分子或離子（質(zhì)子除外）都具有優(yōu)異的抗?jié)B性。然而，在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，一旦腐蝕性流體滲入界面，金屬石墨烯與被保護(hù)的金屬形成電化學(xué)電路，以加速腐蝕。因此，石墨烯是否可以作為一種優(yōu)良的防腐材料尚有較大的爭(zhēng)議。

近日，北京大學(xué)劉開(kāi)輝研究員、江穎研究員和韓國(guó)基礎(chǔ)研究院丁峰教授（共同通訊作者）等人在Adv.Mater.上發(fā)表了題為“GreatlyEnhancedAnticorrosionofCubyCommensurateGrapheneCoating”的文章。采用石墨烯涂覆的Cu來(lái)研究金屬的平面依附性防腐蝕性能，并進(jìn)一步解決了石墨烯抗蝕能力的矛盾，通過(guò)相應(yīng)的石墨烯涂層為超高性金屬的防腐開(kāi)辟了新契機(jī)。

本文采用的石墨烯涂覆的Cu來(lái)研究金屬的小平面依附性防腐蝕，同時(shí)研究表明，生長(zhǎng)的石墨烯可以保護(hù)Cu（111）表面在濕空氣中氧化持續(xù)2.5年以上，與石墨烯涂層Cu（100）表面的加速氧化形成鮮明對(duì)比。進(jìn)一步的原子尺度表征和初始計(jì)算揭示了相稱(chēng)的石墨烯/Cu（111）的強(qiáng)界面耦合防止H2O擴(kuò)散進(jìn)入石墨烯/Cu（111）界面，而在Cu上的不相稱(chēng)的石墨烯中會(huì)形成的一維褶皺（100）促進(jìn)H2O在界面處的擴(kuò)散。