由莱斯大学制作
尽管铁(蓝色)浸泡在二氧化碳的“惰性”超临界流体中，但它能与痕量的水反应产生腐蚀性化学物质
莱斯大学进行的原子模拟显示了这种反应是如何发生的
学分:叶夫根尼·佩涅夫/莱斯大学 理论上，在水中生锈的铁在与“惰性”超临界二氧化碳流体接触时不会腐蚀
但确实如此
材料科学家至今仍未找到原因，但莱斯大学的一个团队有一个理论，可以为保护铁免受环境污染的新策略做出贡献
莱斯大学的材料理论家鲍里斯·雅科布森和他的同事们
布朗工程学院通过原子级模拟发现，当铁暴露于超临界CO2 ( sCO2)和痕量水时，铁本身通过促进流体中反应性物质的形成而在自身腐蚀中发挥作用，这些反应性物质会回来攻击铁
在他们发表在细胞出版社杂志《物质》上的研究中，他们得出结论，像石墨烯或六方氮化硼这样的2D材料的疏水薄层可以用作铁原子和二氧化硅反应元素之间的屏障
莱斯大学研究生秦和研究科学家亚历克斯·库塔纳是该论文的共同主要作者
莱斯助理研究教授叶夫根尼·佩涅夫是合著者
超临界流体是一种材料，其温度和压力使它们大致处于不同的相态——比如说，不是所有的液体，但也不是所有的气体
根据研究人员的说法，二氧化硅的特性使其成为一种理想的工作流体，因为它“本质上是惰性的”，无腐蚀性且成本低廉
卡尔·F·雅科布森说:“消除腐蚀是一个持续的挑战，当政府准备在基础设施上大量投资时，它就在很多人的脑海中。”
哈塞尔曼材料科学和纳米工程教授兼化学教授
“从古至今，铁都是基础设施的支柱，但直到现在，我们才能够从原子的角度理解它是如何腐蚀的
" 莱斯实验室的模拟揭示了细节中的魔鬼
雅科布森说，以前的研究将腐蚀归因于超流体中大量水和其他污染物的存在，但事实并非如此
李说:“水作为二氧化硅中的主要杂质，提供了一个氢键网络，引发与二氧化碳和其他杂质(如一氧化二氮)的界面反应，并形成对铁有害的腐蚀性酸。”
模拟还显示，铁本身充当催化剂，降低了铁和二氧化硅界面的反应能垒，最终导致大量腐蚀性物质的形成:氧、氢氧化物、羧酸和亚硝酸
对研究人员来说，这项研究说明了理论模型解决复杂化学问题的能力，在这种情况下，可以预测热力学反应和铁与二氧化硅界面的腐蚀速率
他们还表明，如果超流体中有超过微量的水，加速腐蚀，所有的赌注都是失败的
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