铜（Cu）电极的原子厚防腐涂层对于半导体行业的小型化至关重要。石墨烯长期以来被期望成为终极防腐材料，但其真正的防腐性能仍存在很大争议。具体来说，强电子耦合可以限制腐蚀性分子的界面扩散，同时也可以促进表面电偶腐蚀。

近日，北京大学刘开辉教授，Zhibin Zhang，上海科技大学Zhu-Jun Wang报告了仅通过双层石墨烯涂层即可增强铜的防腐蚀性能，该涂层在室温下提供超过 5 年的保护，在 200 °C 下提供 1000 小时以上的保护。

文章要点

1）如此优异的耐腐蚀性归因于双层石墨烯中重要的Janus掺杂效应，其中重掺杂的底层与Cu形成强烈的相互作用以限制界面扩散，而近电荷中性的顶层表现出惰性以减轻电偶腐蚀。

研究可能会扩展铜在各种极端操作条件下的应用场景。

参考文献

Zhao, M., Zhang, Z., Shi, W. et al. Enhanced copper anticorrosion from Janus-doped bilayer graphene. Nat Commun 14, 7447 (2023).

https://doi.org/10.1038/s41467-023-43357-1