省部共建国重室李静副教授团队在新型钢筋腐蚀缓蚀剂的合成、性能及机理方面取得进展

2024年05月30日 10:49  点击:[]

近日,省部共建国重室李静副教授团队在新型LDHs-VB3-钢筋腐蚀缓蚀剂的合成、性能及机理方面取得进展,相关工作以"A novel LDHs-VB3- inhibitor for rebar corrosion in simulated concrete pore solution: Synthesis, performance and mechanism"为题,发表在《Composites Part B: Engineering》上。

开发新型氯捕集剂对提高海洋混凝土结构的耐久性具有重要意义。本研究通过离子交换法合成了一种新型LDHs-VB3-抑制剂。然后,通过实验和密度泛函理论(DFT)模拟,研究了LDHs-VB3-缓蚀剂对钢筋在释放-捕获-吸附-缓蚀全过程中的缓蚀机理。氯离子交换试验表明,LDHs-VB3-抑制剂在含0.14 M NaCl的饱和Ca(OH)2溶液中具有35.5 mg/g的氯离子捕获能力,表明其能够捕获混凝土孔隙溶液中的Cl-。电化学试验结果表明,在含有LDHs-VB3-的模拟混凝土溶液中,钢筋的临界氯离子浓度在0.22 M - 0.28 M范围内,远高于不含LDHs-VB3-的溶液(0.10 M - 0.14 M)。DFT模拟结果表明,LDHs-VB3-比LDHs-Cl-表现出更多的正结合能和不均匀的结合力。因此,VB3-很容易被Cl-取代,释放到混凝土的孔隙溶液中。此外,释放的VB3-可以通过表面Fe原子与VB3-的N、O原子相互作用吸附在混凝土环境中的α-Fe2O3表面。预吸附的VB3-通过减少α-Fe2O3表面的电子转移,降低了Cl-与α-Fe2O3表面的相互作用,从而降低了钝化膜击穿的风险,延缓了钢筋的氯化物腐蚀。

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