近日，水利土木工程学院尹航副教授团队在期刊《Journal of Building Engineering》发表题为“Ion and Water Migration in C-S-H Nanopores under External Electric Fields: Effects of Field Orientation, Concentration, and Structural Heterogeneity”的研究论文。水利土木工程学院2023级硕士研究生王世杰为论文第一作者，尹航副教授为论文通讯作者，山东农业大学为第一通讯单位。

离子与水分子在C-S-H凝胶纳米孔隙中的迁移规律决定了胶凝材料的整体性能。本文采用分子动力学模拟方法，重点研究电场方向、溶液浓度及表面结构非均质性对离子与水分迁移行为的影响。结果表明：平行电场可显著加速氯离子迁移，并降低其在基体表面的吸附稳定性；与之相反，垂直方向上的驱动力因空间约束效应而减弱。水分迁移主要受离子-水耦合作用控制。溶液浓度进一步调控迁移与吸附过程：低浓度下，其对电场的削弱作用有限，扩散均以迁移模式为主；而高浓度时，较强的离子关联作用与饱和吸附位点会削弱电场驱动的迁移效应，并降低吸附效率。此外，不同C-S-H模型间表面结构非均质性的差异，会导致氯离子吸附与扩散行为出现显著区别，这也凸显了采用多组模型重复分析以获取可靠模拟结果的重要性。上述研究结果揭示了电场方向、溶液浓度及表面结构非均质性在C-S-H凝胶纳米孔隙内离子与水分迁移过程中的重要作用。

该研究得到了山东省自然科学基金和国家自然科学基金的资助。本研究的计算工作受山东农业大学高性能计算中心技术支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jobe.2026.116069