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针对动态氢气泡模板法(DHBT)制备多孔金属存在孔径大、分布宽、孔密度低等问题，中科院研究人员创新性地引入低压电镀技术，通过调控气泡脱附时间和阴极表面传质过程，成功制备出平均孔径缩小57%、孔密度提升3.5倍的多孔镍材料。该材料作为钛基吸气剂载体时初始吸附速率提高3倍，为高性能吸气材料开发提供了新思路。
在材料科学领域，多孔金属材料因其兼具金属特性和独特的多孔结构，在氢能源、燃料电池、电磁屏蔽等领域展现出巨大应用潜力。其中动态氢气泡模板法(DHBT)因其工艺简单、成本低廉备受关注，但该方法制备的多孔金属始终面临"三大痛点"：平均孔径偏大（通常超过5μm）、孔径分布不均匀、孔密度不足。这些问题严重制约了材料在精密器件中的应用，特别是在需要高比表面积的钛基吸气剂(Ti-based getters)载体领域。传统改进方法依赖化学添加剂，但会引入杂质元素导致材料脆性增加，业界亟需开发物理调控新方法。
中国科学院研究人员独辟蹊径，从气体溶解度和液相传质理论出发，创新性地将低压环境引入DHBT工艺。通过精密调控电镀压力（最低至40kPa），实现了气泡脱附动力学过程的精确控制。研究发现，降低环境压力可显著延长气泡在电极表面的停留时间，同时改善电流分布均匀性，最终获得孔径更小、分布更集中的多孔结构。这项突破性成果发表在《Vacuum》期刊，为高性能多孔金属材料的可控制备提供了全新思路。
研究团队采用低压电镀系统（压力范围40-101kPa）、场发射扫描电镜（SUPRA55 SAPPHIRE）表征形貌、BET法测定比表面积等关键技术，系统考察了压力参数对孔结构的影响规律。实验选用硅片（4mm×10mm）作为阴极基板，表面溅射20nm Ti/800nm Cu种子层，在电流密度8A/cm2、pH=4的镍电镀液中反应30秒。
【形态表征与孔参数统计】电镜分析显示：40kPa制备的样品平均孔径仅为常压组的43%，孔密度和比表面积(SSA)分别提升3.5倍和1.4倍。截面SEM证实低压样品具有更均匀的孔道分布和更薄的孔壁结构（见图4、5）。
【吸附性能测试】低压多孔镍展现出显著优势：40kPa样品的初始吸附速率达到常压组的3倍。有趣的是，虽然吸附速率差异明显，但最终吸附容量相近，研究人员推测当吸气剂层较薄时，吸附容量主要取决于涂层厚度而非基底结构。
这项研究通过物理参数调控成功解决了DHBT法制备多孔金属的结构缺陷问题，建立的"压力-孔径"定量关系模型（40kPa时孔径缩小57%）具有重要指导价值。特别值得关注的是，该方法避免使用化学添加剂，保证了材料的纯度和机械性能。在工程应用方面，优化后的多孔镍作为钛基吸气剂载体展现出3倍的吸附速率提升，这对需要快速吸附的真空器件（如粒子加速器、真空电子管）具有特殊意义。研究提出的液相传质调控机制也为其他气体模板法制备多孔材料提供了理论借鉴。
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