Logo des Repositoriums
  • English
  • Deutsch
Anmelden
Keine TU-ID? Klicken Sie hier für mehr Informationen.
  1. Startseite
  2. Publikationen
  3. Publikationen der Technischen Universität Darmstadt
  4. Zweitveröffentlichungen
  5. Cohesion Gain Induced by Nanosilica Consolidants for Monumental Stone Restoration
 
  • Details
2022
Zweitveröffentlichung
Artikel
Verlagsversion

Cohesion Gain Induced by Nanosilica Consolidants for Monumental Stone Restoration

File(s)
Download

dziadkowiec-et-al-2022-cohesion-gain-induced-by-nanosilica-consolidants-for-monumental-stone-restoration.pdf
CC BY 4.0 International
Format: Adobe PDF
Size: 5.24 MB
Download

la2c00486_si_001.pdf
CC BY 4.0 International
Format: Adobe PDF
Size: 13.86 MB
TUDa URI
tuda/11353
URN
urn:nbn:de:tuda-tuprints-266345
DOI
10.26083/tuprints-00026634
Autor:innen
Dziadkowiec, Joanna ORCID 0000-0001-6560-8744
Cheng, Hsiu-Wei
Ludwig, Michael ORCID 0000-0002-8614-4499
Ban, Matea ORCID 0000-0002-0169-7327
Tausendpfund, Timon Pascal
von Klitzing, Regine
Mezger, Markus ORCID 0000-0001-9049-6983
Valtiner, Markus ORCID 0000-0001-5410-1067
Kurzbeschreibung (Abstract)

Mineral nanoparticle suspensions with consolidating properties have been successfully applied in the restoration of weathered architectural surfaces. However, the design of these consolidants is usually stone-specific and based on trial and error, which prevents their robust operation for a wide range of highly heterogeneous monumental stone materials. In this work, we develop a facile and versatile method to systematically study the consolidating mechanisms in action using a surface forces apparatus (SFA) with real-time force sensing and an X-ray surface forces apparatus (X-SFA). We directly assess the mechanical tensile strength of nanosilica-treated single mineral contacts and show a sharp increase in their cohesion. The smallest used nanoparticles provide an order of magnitude stronger contacts. We further resolve the microstructures and forces acting during evaporation-driven, capillary-force-induced nanoparticle aggregation processes, highlighting the importance of the interactions between the nanoparticles and the confining mineral walls. Our novel SFA-based approach offers insight into nano- and microscale mechanisms of consolidating silica treatments, and it can aid the design of nanomaterials used in stone consolidation.

Sprache
Englisch
Fachbereich/-gebiet
05 Fachbereich Physik > Institut für Physik Kondensierter Materie (IPKM) > Soft Matter at Interfaces (SMI)
DDC
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 670 Industrielle und handwerkliche Fertigung
Institution
Universitäts- und Landesbibliothek Darmstadt
Ort
Darmstadt
Titel der Zeitschrift / Schriftenreihe
Langmuir
Startseite
6949
Endseite
6958
Jahrgang der Zeitschrift
38
Heftnummer der Zeitschrift
22
ISSN
0743-7463
Verlag
American Chemical Society
Ort der Erstveröffentlichung
Washington, DC
Publikationsjahr der Erstveröffentlichung
2022
Verlags-DOI
10.1021/acs.langmuir.2c00486
PPN
522255256

  • TUprints Leitlinien
  • Cookie-Einstellungen
  • Impressum
  • Datenschutzbestimmungen
  • Webseitenanalyse
Diese Webseite wird von der Universitäts- und Landesbibliothek Darmstadt (ULB) betrieben.