微尺度化学成像用于表征与量化金属-电解质界面上的腐蚀过程
材料科学
2025-09-30 v1 化学物理
摘要
我们介绍了一种实验装置，用于在与金属-电解质界面相关的广泛情形下的静止、受限条件下进行化学腐蚀过程成像。该装置基于玻璃毛细管，在其中间液相中可以随时间通过光学显微镜监测腐蚀产物的形成，并通过微型同步辐射技术对其进行化学和结构表征(包括 X 射线荧光、X 射线衍射和 X 射线吸收光谱)。此外，通过 X 射线透射测量实现对腐蚀产物的定量，从而提供原位腐蚀速率。我们以 pH 为 8 的电解液中的铁腐蚀为例，揭示了 O2 和铁扩散在决定菠萝亚铁锰氢化物形成及其向锰绿石的转化中所起的关键作用。因此，金属-电解质界面的腐蚀及其耦合反应传输过程可实现微米尺度的监测和基本性研究。该毛细管装置在 various 金属和环境条件下的原位腐蚀研究中具有潜在应用前景。
引用
@article{arxiv.2408.02327,
title = {Microscale chemical imaging to characterize and quantify corrosion processes at the metal-electrolyte interface},
author = {Cristhiana C. Albert and Shishir Mundra and Dario Ferreira Sanchez and Fabio E. Furcas and Ashish D. Rajyaguru and O. Burkan Isgor and Daniel Grolimund and Ueli M. Angst},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.02327},
year = {2025}
}