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龙图腾网获悉深圳大学申请的专利基于MXene的混凝土氯离子梯度监测与耐久性增强方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120594809B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511105128.9，技术领域涉及：G01N33/38；该发明授权基于MXene的混凝土氯离子梯度监测与耐久性增强方法及系统是由方媛;熊威;王险峰;曹香鹏;庄锟德;邢锋设计研发完成，并于2025-08-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于MXene的混凝土氯离子梯度监测与耐久性增强方法及系统在说明书摘要公布了：本申请涉及一种基于MXene的混凝土氯离子梯度监测与耐久性增强方法及系统，解决了传统钻孔取样法操作过程破坏性强、费用高昂、检测效率低，且试验结果受环境条件影响显著，缺乏现场实时性与普适适用性的问题，其方法包括：将多个预制含MXene‑Cl复合电极层与增韧保护层的传感单元按垂直梯度嵌入混凝土不同深度，形成监测网络；通过传感单元采集电位信号，经修正后代入能斯特方程反演获取氯离子浓度，结合预设垂向与横向梯度估算方法实现渗透分布成像；利用MXene对氯离子的插层吸附特性，捕获并阻滞氯离子向钢筋迁移。本申请具有如下效果：通过实时监测氯离子并阻滞其向钢筋迁移，结合多参数数据评估混凝土劣化状态，实现早期预警和耐久性提升。

本发明授权基于MXene的混凝土氯离子梯度监测与耐久性增强方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于MXene的混凝土氯离子梯度监测与耐久性增强方法，其特征在于，包括： 将多个预制含MXene-Cl复合电极层与增韧保护层的传感单元按垂直梯度嵌入混凝土不同深度，形成监测网络； 通过传感单元采集电位信号，经修正后代入能斯特方程反演获取氯离子浓度，结合预设垂向与横向梯度估算方法实现渗透分布成像； 利用MXene对氯离子的插层吸附特性，捕获并阻滞氯离子向钢筋迁移； 采集与混凝土服役环境及结构状态相关的多参数数据，并将多参数数据与氯离子浓度数据汇总并传输至云端，结合预设腐蚀寿命预测模型评估混凝土结构劣化状态，当氯离子浓度超过预设临界阈值时触发预警； 将多个预制含MXene-Cl复合电极层与增韧保护层的传感单元按垂直梯度嵌入混凝土不同深度，形成监测网络包括： 传感单元包括平面喷涂式MXene-Cl传感电极和环状包裹式MXene-Cl传感电极，其中，平面喷涂式MXene-Cl传感电极以预设点阵平面布置于混凝土同一深度处，点间距为预设值，环状包裹式MXene-Cl传感电极包裹钢筋环状放置； 从混凝土表面起沿厚度方向至钢筋外表面的混凝土保护层区域，按预设间隔依次设置多层监测层，每层监测层内仅布置平面喷涂式MXene-Cl传感电极，以覆盖保护层内不同深度的混凝土区域，当监测层到达钢筋所在位置时，仅在该位置布置环状包裹式MXene-Cl传感电极； 通过在预设的混凝土浇筑用模板内侧预留孔位，将平面喷涂式MXene-Cl传感电极贴合并以环氧胶封固，钢筋穿过模板孔后，将环状包裹式MXene-Cl传感电极滑入并使环带与钢筋紧密贴合，再以聚氨酯灌浆料密封孔边缘，形成覆盖混凝土表层至钢筋的三维监测网络； 通过传感单元采集电位信号，经修正后代入能斯特方程反演获取氯离子浓度，结合预设垂向与横向梯度估算方法实现渗透分布成像包括： 传感单元由表面含Cl终端的MXene选择性电极与参比电极构成，利用MXene对Cl⁻的特异性插层及电荷转移特性，同步采集混凝土不同深度、不同位置的原始电位差，形成多维度电位数据矩阵； 通过参比电极电位修正算法获取参比电极电位修正项，修正原始信号，得到修正后电位数据； 基于MXene层间Cl⁻插层的电位响应规律，将修正后电位代入能斯特方程反演，计算各监测点氯离子浓度，形成浓度分布矩阵； 按预设算法计算垂向层间浓度梯度和横向相邻点浓度变化，构建梯度特征矩阵，量化氯离子迁移趋势； 基于梯度特征矩阵，在深度-时间维度绘制浓度等值线及前沿演进曲线，结合横向点阵数据生成立体三维等值面图，直观呈现氯离子在混凝土内部的空间分布形态与渗透路径； 根据工程场景确定氯离子临界阈值，将浓度分布矩阵与临界阈值对比，结合梯度特征矩阵定位腐蚀风险区域，在三维成像中叠加风险标识； 采集与混凝土服役环境及结构状态相关的多参数数据，并将多参数数据与氯离子浓度数据汇总并传输至云端，结合预设腐蚀寿命预测模型评估混凝土结构劣化状态包括： 定向采集环境参数、结构参数及MXene参数，通过因果图分析识别核心影响因素，将氯离子浓度与MXene插层量确定为直接驱动因子，温湿度与应变确定为间接调节因子，构建多维度关联数据集，包含经参比电极漂移修正的电位信号，其中，环境参数包括温湿度及侵蚀介质类型，结构参数包括应变及裂缝宽度，MXene参数包括插层量、电位信号； 采用基于MXene电化学特性的因果推断算法处理数据，通过空白校准剔除噪声，按动态权重公式分配参数权重，利用MXene可逆插层的电位响应特性反演浓度，生成特征向量； 构建融入MXene功能的动态模型，修正扩散系数时体现插层量与阻滞效能的关联，耦合裂缝扩展与MXene层间剥离的双向作用推导锈蚀速率，模型通过MXene电位漂移趋势自适应调整参数； 引入迁移学习优化模型，调用不同服役环境的历史案例库优化模型，结合预设腐蚀寿命预测模型输出劣化状态的因果贡献度分布及全生命周期健康趋势，因果贡献度包含MXene阻滞作用占比。

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