中國(guó)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(guó)工程院院士薛群基帶領(lǐng)研究小組針對(duì)石墨烯長(zhǎng)效腐蝕促進(jìn)行為這一科學(xué)問(wèn)題，通過(guò)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(duì)利用第一性原理理論計(jì)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(jì)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(duì)于單層大面積石墨烯薄膜，氧原子很容易通過(guò)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(guò)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(zhǎng)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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