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超快速超临界水热合成雪硅钙石

        雪硅钙石是一种纤维状矿物。仅在超碱性热液条件下结晶,所以在自然界中含量并不丰富。由于其在建筑业用量非常大,所以需要人工合成雪硅钙石。目前,一些研究人员通过水热法合成雪硅钙石,但问题是这个过程非常慢(> 5小时)并且不能增加温度而加快它们的反应(雪硅钙石高于130℃处于亚稳定状态)。此外,获得的产物通常是箔状的,而且结晶程度不是很好。
       近日,来自法国和西班牙的研究人员在《德国应用化学》期刊上提出了一种新的合成方法:它是基于使用连续流动反应器和超临界水的替代合成方法,所用的前驱体是Na2SiO3·9H2O,Ca(NO3)2 ·4H2O和Al(NO3)3·9H2O,加入钙和硅酸盐的Ca /(Si + Al)摩尔比为0.83,以Al /(Al + Si)= 0.15的浓度添加铝,然后混合。尽管整体温度很高(235-310℃),但通过精确控制反应时间,可以防止雪硅钙石转变为更稳定的相。最后,在热力学亚稳态条件下,可以在几秒钟内获得高度结晶的原纤维雪硅钙石,和天然雪硅钙石相似度很高。
        作者等人证明了如何使用连续反应器能更好地控制反应时间和合成条件,有利于不稳定相(例如雪硅钙石)的结晶。此外,因为合成时间大大减少,这为不同工业应用中使用雪硅钙石颗粒打开了大门。从这个意义上说,在这项工作中合成的雪硅钙石纳米纤维已经证明了它们作为水泥浆的引晶技术添加剂的功效。浆料这是最新一代水泥材料硬化促进剂所利用的特性。
 
(QYIM&AMSC CC SHEN 编报)

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