中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所海洋新材料與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員蒲吉斌和中國工程院院士薛群基帶領(lǐng)研究小組針對石墨烯長效腐蝕促進(jìn)行為這一科學(xué)問題，通過氮摻雜的方式降低了石墨烯薄膜體系的導(dǎo)電率，抑制了大氣/石墨烯/銅界面處的電化學(xué)腐蝕速率；氮原子摻入石墨烯晶格中增強(qiáng)了石墨烯的表面活性和催化能力，吸附在石墨烯表面的氧原子在氮摻雜位點(diǎn)的催化作用下易與其它氧原子鍵合形成氧氣，造成氧原子在石墨烯表面的脫附，因而呈現(xiàn)出較佳的抗原子氧輻照性能。一般而言，功能化石墨烯可以賦予其更為新穎的性能，基于此，該團(tuán)隊利用第一性原理理論計算探索了石墨烯和功能化石墨烯與氧原子的相互作用機(jī)理。計算結(jié)果表明，由于官能團(tuán)破壞了石墨烯的完美結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了活性的表面懸鍵，導(dǎo)致氧原子在功能化石墨烯表面的穩(wěn)定性和擴(kuò)散遷移率均高于本征石墨烯，抗氧原子氧化性能下降，多層構(gòu)筑也是提高薄膜防護(hù)性能的一種有效技術(shù)手段，對于單層大面積石墨烯薄膜，氧原子很容易通過薄膜的晶界以及多空位缺陷，進(jìn)而造成銅基底的氧化。通過多層界面的構(gòu)筑，可以使單一石墨烯薄膜以A-B的方式生長堆疊，增加了氧原子在缺陷處的空間位阻，進(jìn)而延緩了氧原子在多層界面的擴(kuò)散與傳輸，因此，多層石墨烯相比于單層而言具有更佳的原子氧阻隔效果。

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