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普遍存在的水中金屬自發表面鈍化的微觀機制在很大程度上仍然難以捉摸。

在這里，紐約州立大學賓厄姆頓分校Guangwen Zhou使用原位環境電子顯微鏡以原子方式監測鋁表面和水蒸氣之間的反應動力學，提供了直接的實驗證據，表明表面鈍化導致雙層氧化膜由晶體狀Al(OH)₃頂層和內層為非晶態Al₂O₃。

文章要點

1）Al(OH)₃層保持約5.0?的恒定厚度，而內部Al₂O₃層在Al₂O₃/Al界面處生長至極限厚度。

2）在實驗數據和原子模型的基礎上，研究人員展示了H₂O分子與Al、Al₂O₃和Al(OH)₃表面終端的解離途徑的可調性。

這些基本見解可能對表面鈍化和催化水制氫這兩個看似不同但本質上相關的學科的材料和反應設計具有實際意義。

參考文獻

Xiaobo Chen, et al, Atomistic mechanisms of water vapor–induced surface passivation, Sci. Adv. 9 (44), eadh5565.

DOI: 10.1126/sciadv.adh5565

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh5565