MAS-NMR studies of carbonate retention in a very wide range of Na2O-SiO2 glasses
MAS-NMR studies of carbonate retention in a very wide range of Na2O-SiO2 glasses
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MAS-NMR 研究各种 Na2O-SiO2 玻璃中碳酸盐的保留
DOI：
10.1016/j.jnoncrysol.2020.119958
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发表时间：
2020
影响因子：
3.5
通讯作者：
Barrow N
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Barrow N
含有碳的玻璃具有地质意义，碳的形式可以通过魔角旋转核磁共振（MAS-NMR）光谱来探测。以前研究的Na 2 O-SiO2玻璃体系中Na 2 O的含量只能达到56mol%。在这里，我们重现和扩展这些研究，以涵盖一个非常宽的组成范围，从20至70摩尔%的Na 2 O，通过使用传统的熔融淬火和双辊淬火技术的组合，对天然和99%的13 C-富集的钠硅酸盐玻璃。13 C MAS-NMR揭示，可测量的水平的碳保留发生在至少40摩尔%的Na 2 O，并以CO 32 −离子的形式结合在玻璃结构中。这些CO 32 −阴离子被Na+阳离子包围，在硅酸钠玻璃网络中形成纳米级域。23 Na MAS-NMR显示平均Na-O键长随Na 2 O含量增加而线性降低，最高可达60 mol% Na 2 O，高于此平均Na-O键长增加。元素分析在65和70摩尔% Na 2 O玻璃中检测到显著的（>5%）二氧化碳质量。对于70mol%Na2O玻璃，13 C和23 Na MAS-NMR检测到仅由Na 2 O和CO2组成的有序纳米级结构域。这些结果显示了原型硅酸钠玻璃系统中碳保留的数量和性质，这将更好地告知结构模型和碳酸盐溶解度极限。
Glasses that contain carbon are of geological interest, and the form of that carbon can be probed by Magic-Angle Spinning Nuclear Magnetic Resonance (MAS-NMR) spectroscopy. Previous studies of the Na2O-SiO2glass system could only reach 56 mol% Na2O. Here we reproduce and extend those studies to cover a very wide compositional range, from 20 to 70 mol% Na2O, by using a combination of conventional melt-quench and twin roller quenching technologies on natural and 99%13C-enriched sodium silicate glasses.13C MAS-NMR reveals that measurable levels of carbon retention occur above at least 40 mol% Na2O, and takes the form of CO32−ions incorporated in the glass structure. These CO32−anions are surrounded by Na+cations, forming nanoscale domains in a sodium silicate glass network.23Na MAS-NMR showed a linear decrease in mean Na—O bond length with increasing Na2O content, up to 60 mol% Na2O, above which the mean Na—O bond length increased. Elemental analysis detected significant (>5%) carbon dioxide by mass in the 65 and 70 mol% Na2O glasses. For the 70 mol% Na2O glass,13C and23Na MAS-NMR detected ordered nanoscale domains composed of only Na2O and CO2. These results have shown the quantity and nature of carbon retention in the archetypal sodium silicate glass system, which will better inform structural models and carbonate solubility limits.
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碱金属硼酸盐和硼硅酸盐系统中二氧化碳保留的模型
DOI：
--
发表时间：
1991
期刊：
影响因子：
--
作者：
Hongxun Zhang;S. Koritala;K. Farooqui;R. Boekenhauer;D. Bain;S. Kambeyanda;S. Feller
通讯作者：
S. Feller
影响因子：
3.5
作者：
S. Prasad;T. Clark;T. H. Sefzik;H. Kwak;Z. Gan;P. Grandinetti
通讯作者：
S. Prasad;T. Clark;T. H. Sefzik;H. Kwak;Z. Gan;P. Grandinetti
新型硼酸钠玻璃
DOI：
--
发表时间：
1984
期刊：
影响因子：
--
作者：
J. Kasper;S. Feller;G. Sumcad;D. C. Boyd
通讯作者：
D. C. Boyd
DOI：
10.1107/s0108768103009017
发表时间：
2003-06-01
期刊：
ACTA CRYSTALLOGRAPHICA SECTION B-STRUCTURAL SCIENCE
影响因子：
--
作者：
Dusek, M;Chapuis, G;Petricek, V
通讯作者：
Petricek, V
影响因子：
3.3
作者：
Jones, AR;Winter, R;Smith, IH
通讯作者：
Smith, IH