SOLUBILITY OF PRECURSORS AND CARBONATION OF WATERGLASS-FREE GEOPOLYMERS
SOLUBILITY OF PRECURSORS AND CARBONATION OF WATERGLASS-FREE GEOPOLYMERS
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前体的溶解度和无水玻璃地质聚合物的碳化
DOI：
10.1007/s42860-020-00096-4
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发表时间：
2020
影响因子：
2.2
通讯作者：
Emmerich
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Werling;Krause;Steudel;Schuhmann;Emmerich
地质聚合物有可能作为普通波特兰水泥的环保替代品，在生产过程中减少高达80%的CO2排放。对于用无定形二氧化硅代替水玻璃（Na 2xSiyO 2 y +x）制备的地质聚合物，最好利用该效果来调节Si：Al比。前体与碱性活化剂的反应性影响粘合剂的最终矿物学性质。本研究的目的是调查地质聚合过程中形成的不同相的量，并了解地质聚合物合成过程中碳酸化的定量演变，通过确定偏高岭石和无定形SiO2在不同浓度的NaOH中的溶解度。通过ICP-OES测量研究溶解度。X射线衍射用于地质聚合物的定性和定量相分析。前驱体的溶解度随着偏高岭石煅烧温度、无定形SiO2反应时间和较高NaOH浓度的增加而增加。部分溶解导致游离Na+，这是在地质聚合物中形成碳酸盐的来源。在所有样品中，天然碱形成之前发生了热钠石。
Geopolymers have the potential to function as an environmentally friendly substitute for ordinary Portland cement, with up to 80% less CO2 emission during production. The effect is best utilized for geopolymers prepared with amorphous silica instead of waterglass (Na2xSiyO2y+x) to adjust the Si:Al ratio. The reactivity of the precursors with the alkaline activator affects the final mineralogical properties of the binder. The purpose of the present study was to investigate the amount of different phases formed during geopolymerization and to understand the quantitative evolution of carbonation during geopolymer synthesis by determining the solubility of metakaolinite and amorphous SiO2 in NaOH at various concentrations. The solubility was studied by ICP-OES measurements. X-ray diffraction was used for qualitative and quantitative phase analysis of the geopolymers. The solubility of the precursors increased with calcination temperature of metakaolinite, reaction time for amorphous SiO2, and at higher NaOH concentrations. Partial dissolution resulted in free Na+, which is a source for the formation of carbonates in the geopolymers. Thermonatrite occurred prior to trona formation in all samples.
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