黄金为何永不褪色？谜底终于揭晓

这项发表于《物理评论快报》的研究揭示了金耐腐蚀的新机理：在特定金表面（如最常见的两种晶面）上，表层金原子会自发重新排列，形成一种天然‘原子防护层’。这种重排显著抑制氧气分子在金表面解离和反应——若无此重排，氧气本可轻易分解并氧化金；而实际中，重排后的表面使氧化反应速率降低十亿至万亿倍，因此金首饰、金币等能长期保持光泽。研究者通过计算机模拟，观察了氧分子与两类金表面的相互作用，证实了这一现象。该发现不仅解释了金‘不易变色’这一广为人知的特性，更对催化领域意义重大：虽然金因抗氧化性强而适合做饰品和电子元件，但这也限制了它在某些氧化催化反应（如汽车尾气一氧化碳净化、丙烯环氧化、醋酸乙烯合成）中的效率。研究人员提出新策略——通过调控金表面原子几何构型（如阻止或逆转这种保护性重排），可‘激活’金的催化活性，无需仅依赖合金化或纳米颗粒化等传统方法。这为开发新一代高性能、高选择性金基催化剂开辟了全新路径。