石墨烯氧化物增强核和-酸盐-酸盐凝在纳米尺度上的生长:一个分子动力学研究

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术 纳米技术
• 土木工程 土木工程是指土木工程.

背景情况:

• 已知氧化石墨烯 (GO) 可以增强基于水泥的材料.
• 对酸水合物 (C-S-H) 凝核和生长的影响的纳米级机制在很大程度上仍未被探索.
• 了解这种机制对于开发高性能水泥至关重要.

研究的目的:

• 研究受石墨烯氧化物 (GO) 影响的C-S-H凝的纳米核和生长机制.
• 阐明在这个过程中,GO上的不同功能组在这个过程中的作用.
• 为开发先进的水泥材料提供见解.

主要方法:

• 利用纳米尺度的分子动力学模拟.
• 研究了GO功能组 (-O-, -OH, -COOH) 对C-S-H形成的影响.
• 分析了辐射分布函数 (RDF),平均平方位移 (MSD) 和原子空间分布.

主要成果:

• GO减少了氧化四面体聚合物的激活能量,增加了Q3和Q4聚合物含量.
• GO-OH表现出卓越的性能,这是最高的桥接氧原子,最低的Q0含量,最高的RDF和最高的MSD所表明的.
• 特定的功能组在GO上显著影响C-S-H核和生长动态.

结论:

• 石墨烯氧化物,特别是GO-OH,显著影响纳米级的C-S-H凝的核和生长.
• 通过影响聚合反应和单体分布,GO优化了C-S-H微结构.
• 这项研究为利用GO在高性能水泥开发中提供了一种机制的理解.