合成配制物及其制备和使用方法技术

一种用于产生反应产物的方法，该反应产物包括至少一种充分碳酸化的合成配制物，该方法包括：提供第一原材料，该第一原材料具有第一浓度的M；提供第二原材料，该第二原材料具有第二浓度的Me；以及混合第一原材料与第二原材料以产生反应产物，该反应产物包括至少一种合成配制物，该合成配制物具有MaMebOc、MaMeb(OH)d、MaMebOc(OH)d或MaMebOc(OH)d(H2O)e的通式，其中M包括至少一种能反应形成碳酸盐的金属，并且Me为至少一种在碳酸化反应期间能形成氧化物的元素，其中该至少一种合成配制物能够经历碳酸化反应，且其中该至少一种合成配制物能够在碳酸化反应期间经历体积变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于产生反应产物的方法，该反应产物包括至少一种充分碳酸化的合成配制物，该方法包括：提供第一原材料，该第一原材料具有第一浓度的M；提供第二原材料，该第二原材料具有第二浓度的Me；以及混合第一原材料与第二原材料以产生反应产物，该反应产物包括至少一种合成配制物，该合成配制物具有MaMebOc、MaMeb(OH)d、MaMebOc(OH)d或MaMebOc(OH)d(H2O)e的通式，其中M包括至少一种能反应形成碳酸盐的金属，并且Me为至少一种在碳酸化反应期间能形成氧化物的元素，其中该至少一种合成配制物能够经历碳酸化反应，且其中该至少一种合成配制物能够在碳酸化反应期间经历体积变化。【专利说明】
技术介绍

本专利技术涉及充分碳酸化的合成配制物，使得该合成配制物特别适用于一些工业和其他应用中。相关领域的讨论由于石灰岩、页岩、粘土和砂的低成本和广泛可用性，因此硅酸盐水泥(PortlandCement)成为世界范围内普遍使用的最常见的水硬性水泥类型。进而，硅酸盐水泥成为上个世纪以来全世界广泛使用的最低成本的建筑材料之一。然而，对更坚固、更具化学稳定性、在短时间内硬化、产生较少二氧化碳、温室气体和汞污染，同时维持低成本且在世界范围内原材料广泛可得的替代性粘合材料存在需求。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及合成配制物以及其制备和使用方法，该合成配制物实质上排除一个或多个由于现有技术的局限性和缺点所导致的问题。本专利技术的优点在于提供更适合用于工业应用的材料，例如，替换水泥/混凝土。本专利技术的另一优点在于提供用于生产此类材料的方法，该材料可使温室气体和其他污染物例如汞的生产最小化。本专利技术的另一优点在于提供用于生产此类材料的方法，该材料提供更高强度的材料。`本专利技术的另一优点在于提供用于生产此类材料的方法，该材料可使用广泛可得的原材料来合成。本专利技术的其他特征和优点将在以下的描述中说明，并且部分上根据描述其将是显而易见的，或可通过本专利技术的实践来了解。可由说明书和其权利要求以及附图所特别指出的结构来理解和达到本专利技术的目的和其他优点。为了实现这些和其他优点，并根据本专利技术的目的(如呈现并且广泛描述的)，提供一种用于生产反应产物的方法，该反应产物包括至少一种碳酸化的合成配制物，该方法包括:提供第一原材料，该第一原材料具有第一浓度的M ;提供第二原材料，该第二原材料具有第二浓度的Me ;以及混合第一原材料和第二原材料以产生反应产物，该反应产物包括至少一种合成配制物，该合成配制物具有MaMeb0。、MaMeb (OH) d、MaMebOc (OH) d或MaMeb0。(OH)d.(H2O)e的通式，其中M包含至少一种能反应形成碳酸盐的金属，且Me为至少一种在碳酸化反应期间能形成氧化物的元素，其中a:b的比例介于0.167:1至2.5:1之间，其中c为3或更大，其中d为I或更大，其中e为O或更大，其中该至少一种合成配制物能够经历碳酸化反应，且其中该至少一种合成配制物在碳酸化反应期间能够经历体积变化。在本专利技术的另一方面中，提供一种利用反应产物来制造复合材料的方法，该反应产物由具有第一浓度M的第一原材料与具有第二浓度Me的第二原材料之间的反应所制得，该制造复合材料的方法包括:将液态溶剂导入实心体的孔中，该实心体包括反应产物，其中该反应产物包括至少一种合成配制物，该合成配制物的通式为MaMebO。、MaMeb(OH)、MaMeb0。(OH),或MaMebOe(OH)d.(H2O) e，其中M包括至少一种能反应形成碳酸盐的金属，且Me为至少一种在碳酸化反应期间能形成氧化物的元素，其中a:b的比例介于0.167:1至2.5:1之间，其中c为3或更大，其中d为I或更大，其中e为O或更大，其中该至少一种合成配制物能够经历碳酸化反应，且其中该至少一种合成配制物在碳酸化反应期间能够经历体积变化；以及，将气态反应物导入实心体的孔中，由此该至少一种合成配制物的颗粒转变为粘合部分，该粘合部分包括:核心，该核心具有包括一个或多个化学元素的第一化学组成；第一层，该第一层至少部分覆盖该核心的周围部分，该第一层具有与第一化学组成不同的第二化学组成，该第二化学组成包括阳离子，该阳离子对应于该第一化学组成的化学元素之一；以及第二层，该第二层至少部分覆盖该第一层的周围部分，该第二层具有与第一和第二化学组成不同的第三化学组成，该第三化学组成包括阳离子，该阳离子对应于该第一化学组成的化学元素之一。应理解前述一般描述和以下详述两者均为示例性和说明性的，且意欲对所要求保护的本专利技术提供进一步说明。附图简述附图阐述了本专利技术的实施方式且与说明书内容一起用于解释本专利技术原理，这些附图对本专利技术提供进一步理解且并入说明书中成为说明书的一部分。在这些附图中:图1为来自实施例9的反应产物的X射线衍射(XRD)相分析；图2为获自实施 例9的样本的扫描电子显微术(SEM)图像；图3为来自实施例10的反应产物的X射线衍射(XRD)相分析；和图4为来自实施例11的反应产物的X射线衍射(XRD)相分析。实施方式的详述现将详细叙述本专利技术的实施方式。根据本专利技术的示例性实施方式，将具有第一浓度M的第一原材料与具有第二浓度Me的第二原材料混合并反应形成反应产物，该反应产物包括至少一种合成配制物，该合成配制物具有 MaMeb0。、MaMeb (OH) d、MaMebOc (OH) d 或 MaMeb0。(OH) d.(H2O) e 的通式，其中 M 为至少一种能反应形成碳酸盐的金属，且Me为至少一种在碳酸化反应期间能形成氧化物的元素。如所述，当存在于具有MaMeb0c、MaMeb (OH) d、MaMebOc (OH) d 或 MaMebOc (OH) d.(H2O) e 的通式的合成配制物中时，第一原材料中的M可包括任何能够碳酸化的金属。例如，M可为任何碱土元素，优选为钙和/或镁。第一原材料可为任何具有第一浓度M的矿物和/或副产物。例如，第一原材料可包括表1A中所列出的任何一种或多种矿物。该第一原材料可选地或额外包括表1B中所列出的一种或多种副产物。表 IA【权利要求】1.一种用于产生反应产物的方法，所述反应产物包括至少一种充分碳酸化的合成配制物，所述方法包括: 提供第一原材料，所述第一原材料具有第一浓度的M ； 提供第二原材料，所述第二原材料具有第二浓度的Me ;以及 混合所述第一原材料与所述第二原材料以产生反应产物，所述反应产物包括至少一种合成配制物，所述合成配制物具有 MaMebO。、MaMeb (OH) d、MaMebOc (OH) d 或 MaMeb0。(OH) d.(H2O) e的通式，其中M包括至少一种能反应形成碳酸盐的金属，并且Me为至少一种在所述碳酸化反应期间能形成氧化物的元素，其中a:b的比例介于0.167:1至2.5:1之间，其中c为3或更大，其中d为I或更大，其中e为O或更大，其中所述至少一种合成配制物能够经历碳酸化反应，且其中所述至少一种合成配制物在所述碳酸化反应期间能够经历体积变化。2.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一种合成配制物在所述碳酸化反应期间经历体积膨胀。3.如权利要求1所述的方法，其中M包括碱土元素。4.如权利要求3所述的方法，其中所述碱土元素为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生反应产物的方法，所述反应产物包括至少一种充分碳酸化的合成配制物，所述方法包括：提供第一原材料，所述第一原材料具有第一浓度的M；提供第二原材料，所述第二原材料具有第二浓度的Me；以及混合所述第一原材料与所述第二原材料以产生反应产物，所述反应产物包括至少一种合成配制物，所述合成配制物具有MaMebOc、MaMeb(OH)d、MaMebOc(OH)d或MaMebOc(OH)d·(H2O)e的通式，其中M包括至少一种能反应形成碳酸盐的金属，并且Me为至少一种在所述碳酸化反应期间能形成氧化物的元素，其中a:b的比例介于0.167:1至2.5:1之间，其中c为3或更大，其中d为1或更大，其中e为0或更大，其中所述至少一种合成配制物能够经历碳酸化反应，且其中所述至少一种合成配制物在所述碳酸化反应期间能够经历体积变化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RE里曼，TE奈，V阿塔坎，C瓦基法梅托格卢，李庆华，汤玲，
申请(专利权)人：新泽西州州立大学拉特格斯，
类型：
国别省市：