混凝土作为建筑行业不可或缺的材料，其使用寿命有限，需定期监测以确保结构安全。为实现快速、低成本的现场分析，巴西圣保罗大学物理研究所与比利时鲁汶大学合作，共同开发出一种新型发光材料，该材料在紫外光照射下，可显示混凝土劣化化合物的存在。研究结果已发表在《化学通讯》杂志上。

混凝土结构平均使用寿命约50年，受大气中水分、盐分和气体影响，易发生酸化，导致钢筋腐蚀，降低承重能力。传统检测方法需钻孔取样送实验室分析，既费时费力又成本高昂，且在难以到达区域作业难度大，钻孔还可能改变结构，削弱强度。

圣保罗大学物理研究所纳米材料与应用实验室研究人员，开发出基于层状双氢氧化物(LDH)的催化剂，通过添加三价铕(Eu 3+)产生橙红色发光。实验室测试表明，该材料在紫外光下发光颜色随吸收碳酸盐含量变化，可用于检测混凝土劣化程度：红移越大，碳酸盐含量越高，劣化越严重。文章第一作者艾莉森·费雷拉·莫赖斯表示：“这项技术能实时确定混凝土劣化程度及维护时间，无需钻孔或等待实验室分析，有助于预防性维护，避免事故。”

科学家们称，下一步将开发能检测发光材料的传感器，并在实际条件下测试其耐候性和稳定性。该新方法除提升建筑安全外，还有助于降低成本和减少碳足迹。IF-USP教授Danilo Mustafa指出：“建筑物使用寿命越长，新建投资需求越少，建筑业对温室气体减排贡献越大，该行业占全球温室气体排放量的8%，主要源于混凝土生产和建筑本身。”德国基尔大学研究人员也参与了此项研究。

更多信息： Alysson F. Morais 等人，《Eu3+掺杂的ZnAl层状双氢氧化物作为无需校准的碳酸盐荧光传感器》，《化学通讯》 (2023)。期刊信息： 化学通讯