2006年3月25日美国化学会“Analytical Chemistry”发表了化学化工学院林昌健教授课题组的论文“In Situ Measurement of Cl- Concentrations and pH at the Reinforcing Steel/Concrete Interface by Combination Sensors”(Anal. Chem., 2006, 78 (9), 3179 -3185. 作者:杜荣归、胡融刚、黄若双、林昌健)。论文一发表,即被最新出版的“Nature Materials”(2006, 5(5),341)杂志作为研究亮点,收录于该刊的Research Highlights栏目。以上两刊均为权威性的国际学术刊物。作为腐蚀电化学的论文被“Nature Materials”重点评述十分难得,说明该工作具有重要的创新性和实际应用意义。
该论文报导了制备Ag/AgCl和Ir/IrO2电极作为Cl-和pH探针的新方法。所制备的探针电极的金属表面膜结构致密、与基体结合牢固、机械性能好,具有良好的线性响应特性。微小的Cl-和pH复合探针被埋置于钢筋混凝土试样中,原位测定钢筋/混凝土界面微环境和混凝土中的Cl-浓度 和pH值,对于研究混凝土中Cl- 浓度和pH值对钢筋腐蚀过程的影响和机理具有重要意义。
因钢筋腐蚀引起钢筋混凝土构筑物的过早破坏是当今世界普遍关注的一大突出灾害。已有的研究表明,混凝土的碳化(“中性化”)和氯化物的侵蚀是引起混凝土中钢筋腐蚀主要原因,钢筋/混凝土界面Cl-含量和pH值是影响钢筋腐蚀的两个最重要参数。由于钢筋混凝土结构的特殊性和复杂性,其界面Cl-浓度和pH值的测定始终是个难题。该工作通过原位测定钢筋/混凝土界面微环境和混凝土中的Cl-浓度 和pH值, 直接研究Cl- 浓度和pH值对钢筋腐蚀行为的影响,是一个突破。
林昌健课题组近年来针对国家重大需求和国际研究热点,开展了混凝土中钢筋腐蚀与防护的研究。课题组先后获得了多项国家自然科学基金和973前期研究专项的资助。林昌健还积极牵头组织全国力量,努力争取承担相关的国家973项目。
(化学化工学院 谢淑明)