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黄金不会像其他金属一样变色,科学家终于找到了主要原因
黄金的光泽可能取决于其表面隐藏的原子重排。
来源:ZME科学黄金在坟墓、沉船和博物馆的箱子中幸存下来,并具有其他金属无法比拟的顽强光芒。虽然铁会变红,铜会变绿,银会变暗,但金似乎不会受到环境的影响而持续存在。
一项新研究表明,黄金不生锈不仅仅是因为黄金的化学性质冷漠。在其表面,金原子可以巧妙地重新排列成某种模式,使氧反应变得更加困难。
这一发现有助于解释为什么黄金物体可以保持数千年的原始状态,同时也指出了一种使黄金在工业、污染控制和清洁能源化学催化剂中更有用的方法。
表面上的隐藏防御
黄金长期以来被认为是一种“贵”金属,这意味着它不易与氧气、水或许多其他物质发生反应。这种品质解释了为什么数千年来它一直被视为珠宝、硬币和圣物的珍贵材料。
氧气首先分裂成单个氧原子,然后与金属表面结合,从而导致许多金属生锈和失去光泽。黄金不易生锈。然而,微小的金颗粒,尤其是纳米颗粒,有时可以充当氧驱动反应的令人惊讶的良好催化剂。
杜兰大学的研究人员着手在原子水平上研究这一悖论。在他们的新研究中,计算化学家 Santu Biswas 和 Matthew M. Montemore 使用量子力学模拟来测试氧分子在两个常见金表面上的行为。
“人们普遍认为黄金不会变色只是因为它与氧气的相互作用不强烈,”杜兰大学化学工程副教授马修·蒙特莫尔 (Matthew Montemore) 说。
“我们展示的是,对于两种最常见的金表面类型,表面原子实际上以一种使金更耐氧化的方式重新排列。”
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