一种基于密度泛函理论的层状双金属氢氧化物钢筋阻锈剂设计方法技术

一种基于密度泛函理论的层状双金属氢氧化物钢筋阻锈剂设计方法，包括以下步骤：(1)通过建立层状双金属氢氧化物超晶胞模型，基于密度泛函理论对比分析氯离子、具有缓蚀性能的阴离子与层状双金属氢氧化物层板的结合能，筛选出具有高效捕捉氯离子性能的层状双金属氢氧化物；(2)通过建立铁表面超晶胞模型，基于密度泛函理论计算具有缓蚀性能的阴离子与铁表面的相互作用及稳定性，优选出对钢筋具有优异阻锈性能的阴离子；(3)结合(1)和(2)计算结果，设计出同时具有高效捕捉氯离子性能和优异阻锈性能的层状双金属氢氧化物钢筋阻锈剂。性能的层状双金属氢氧化物钢筋阻锈剂。

【技术实现步骤摘要】
一种基于密度泛函理论的层状双金属氢氧化物钢筋阻锈剂设计方法


[0001]本专利技术涉及钢筋混凝土结构阻锈剂的
，具体是一种基于密度泛函理论的层状双金属氢氧化物钢筋阻锈剂设计方法。

技术介绍

[0002]海洋环境中，氯离子引起钢筋锈蚀是普遍存在并且很难解决的问题，每年因钢筋锈蚀造成了大量的经济损失。掺入钢筋阻锈剂是抵御钢筋锈蚀的有效途径之一，钢筋阻锈剂具有操作简单、成本低、效果好等特点被广泛应用于钢筋混凝土结构中。层状双金属氢氧化物(LDHs)具有氯离子捕捉性能和负载具有缓蚀性能的阴离子等优点，在钢筋混凝土防腐领域具有巨大潜力。许多研究表明，合适的层状双金属氢氧化物钢筋阻锈剂具有捕捉混凝土环境中游离氯离子和释放具有缓蚀性能的阴离子双重阻锈效果。
[0003]当前研究层状双金属氢氧化物钢筋阻锈剂流程：先尝试合成具有缓蚀性能的阴离子插层层状双金属氢氧化物钢筋阻锈剂样品，再对合成的样品进行物相分析和微观结构分析，最后采用电化学实验测试样品的阻锈能力和采用等温吸附试验验证其对氯离子的捕捉能力。公认的层间离子交换顺序为NO3‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于密度泛函理论的层状双金属氢氧化物钢筋阻锈剂设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：通过建立层状双金属氢氧化物超晶胞，基于密度泛函理论对比分析氯离子、具有缓蚀性能的阴离子与层状双金属氢氧化物层板之间的结合能，初步筛选出具有高效捕捉氯离子性能的层状双金属氢氧化物钢筋阻锈剂；S2：通过建立铁表面超晶胞模型，基于密度泛函理论计算具有缓蚀性能的阴离子与铁表面之间的相互作用，计算在铁表面吸附缓蚀性阴离子后对氯离子的吸附作用，验证缓蚀性阴离子与铁表面作用的稳定性，对比分析阴离子种类对铁表面抗蚀性能的影响规律，优选出对钢筋具有优异阻锈性能的阴离子；S3：结合步骤S1和S2中的计算结果，设计出对氯离子具有高效捕捉性能且对钢筋具有优异阻锈性能的层状双金属氢氧化物钢筋阻锈剂。2.根据权利要求1中所述的基于密度泛函理论的层状双金属氢氧化物钢筋阻锈剂设计方法，其特征在于，步骤S1所述层状双金属氢氧化物超晶胞范围为2
×2×
1～8
×8×
1，二价金属阳离子与三价金属阳离子的比例范围为2～8。3.根据权利要求1中所述的基于密度泛函理论的层状双金属氢氧化物钢筋阻锈剂设计方法，其特征在于，步骤S1所述具有高效捕捉氯离子性能的层状双金属氢氧化物钢筋阻锈剂是指能满足具有缓蚀性能的阴离子与层状双金属氢氧化物层板的结合能数值大于氯离子与层状双金属氢氧化物层板的结合能数值。4.根据权利要求1中所述的基于密度泛函理...

【专利技术属性】
技术研发人员：李静，庄恩德，罗莫淞，陈正，余波，兀婷，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：