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三篇Carbon解读碳点应用现状及其在水泥基材料中创新应用  《Carbon》是碳材料领域的老牌顶刊，影响因子10.9，主要发表与碳的形成、结构、性质相关的重要发现，具有极高行业认可度。 近三年来，台州学院何闯副教授以第一作者/通讯作者在Carbon上发表论文3篇，主要回顾了碳点应用现状，并首次研究了碳点在水泥基材料腐蚀防护领域的创新应用。以上工作得到了李雪琪、钟安楠、徐鹏等硕士生以及龙武剑、鄂爽、郑淑仪等教师帮助。 第一篇：2022年，热点、高被引论文，The synthetic strategies, photoluminescence mechanisms and promising applications of carbon dots: Current state and future perspective（碳点的合成策略、光致发光机理及应用前景：现状与展望）  主要研究内容： 碳点（CDs），作为碳纳米材料中的一颗新星，自2004年被发现以来引起了巨大关注。迄今为止，研究者已开发大量CDs合成方法，且投入大量精力探索简便、低成本和大规模制备途径。与此同时，深入研究了CDs的光致发光（PL）机理，主要归因于表面状态、碳核状态、分子状态及其协同效应。得益于CDs出色的光学性能、卓越的生物相容性、引人注目的催化性能、超小尺寸、低毒性和环境友好性，其已广泛应用于生物医学、传感、催化、光电器件、润滑等领域。本综述全面总结了CDs的合成策略、PL机制和前景应用的发展。基于上述总结，深入讨论了CDs的研究前景和挑战。本综述旨在鼓励相关研究人员克服各种现有技术挑战，弥补现有研究的不足，并充分发掘CDs的潜力。 文献链接： https:///10.1016/j.carbon.2021.10.002 第二篇：2024年，A novel effective carbon dots-based inhibitor for carbon steel against chloride corrosion: From inhibition behavior to mechanism (一种新型有效的碳点缓蚀剂用于提升碳钢抗氯离子侵蚀性能：从缓蚀行为到机理)  主要研究内容： 钢筋混凝土（RC）结构遭受严重氯离子侵蚀，缓蚀剂能有效保护钢筋免受氯离子侵蚀，从而提高RC结构耐久性。碳点（CDs）具备环境友好、制备简单、缓蚀效率高的特性，是一类有前景的绿色缓蚀剂，受到研究人员广泛关注。然而，尚无CDs对氯离子侵蚀下碱性介质中碳钢的缓蚀性能及机理研究，限制了CDs在RC结构中的应用。本研究将CDs作为一类新型高效缓蚀剂，首次用于碳钢在氯离子污染的模拟混凝土孔隙溶液（Cl-SCPS）中的腐蚀防护。利用电化学阻抗谱和动电位极化曲线测试研究了CDs的缓蚀行为，并通过吸附等温线分析、腐蚀面形貌表征和理论计算，揭示了CDs的缓蚀机理。结果表明，仅在400 mg/L添加量下，CDs对Cl-SCPS中的碳钢均能达到99.2%的长期缓蚀效率。更重要的是，CDs通过在碳钢的Fe（110）表面或γ-FeOOH（010）表面稳定吸附，从而实现缓蚀效果；与现有文献相比，其Ebinding值有显著提升。本文提供了一种新型高效缓蚀剂及其简易合成方法，用于缓解碳钢的氯离子腐蚀，有望进一步提高RC结构耐久性。 文献链接： https:///10.1016/j.carbon.2023.118708 第三篇：2024年，Effects of a novel carbon nanomaterial on hydration, mechanics, and chloride binding of cement composites (一种新型碳纳米材料对水泥复合材料水化、力学和氯离子固化性能影响)  主要研究内容： 纳米材料在水泥基材料领域取得了显著进展，但仍面临成本高和分散性差这两大主要问题。碳点（CDs）作为一种新型低成本、高分散性纳米材料，初步显示其在水泥基材料领域的潜力。然而，尚无关于CDs对水泥性能影响的系统研究。本文全面探究了CDs对水泥复合材料水化、力学性能及氯离子结合能力的影响，并深入揭示了相关机理。具体而言，通过简便的微波法直接制备出性价比高（每克0.013美元）且分散良好的（在模拟混凝土孔隙溶液中分散7 d）CDs。CDs显著延缓早期水化进程，提高后期力学性能，并明显增强氯离子结合能力。详细来看，0.2wt%的CDs可使第二个水泥水化放热峰降低75%，同时提高水泥浆体的氯离子结合能力51%。而0.1wt%的CDs能提升水泥砂浆的抗压/抗折强度17%/21%。CDs对水泥性能影响的相关机理可归因于CDs通过其丰富表面基团与Ca2+的络合作用形成保护屏障以减缓水泥水化；同时，CDs发挥成核作用促进C-S-H和Friedel盐的生成，从而有利于氯离子结合；此外，适量的CDs通过成核效应抵消其引气作用，进而改善水泥复合材料的后期力学性能。本研究有望为高性能水泥基材料的发展提供一种新颖的低成本、高分散性纳米材料。 文献链接： https:///10.1016/j.carbon.2024.118933 本期编者简介  |
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