日前，馬琨、趙志曼教授團(tuán)隊在云南低品位硅藻土綠色、高效利用方面取得重要進(jìn)展，該研究成果以《strength formation mechanism and microstructural evolution of low-grade diatomite-based cementitious materials》為題，發(fā)表在elsevier旗下面向綠色建材領(lǐng)域的中國科學(xué)院1區(qū)著名學(xué)術(shù)期刊construction and building materials上。昆明理工大學(xué)為該論文唯一作者單位，昆明理工大學(xué)馬琨教授為論文通訊作者，昆明理工大學(xué)博士研究生廖仕雄為第一作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、云南省重大科技專項等項目資助。

云南硅藻土資源豐富，產(chǎn)量約為6000萬噸，90%硅藻土sio2含量在50-70%之間，屬于低品位硅藻土。低品位硅藻土需要進(jìn)行成本高、能耗大的深加工技術(shù)，才可用于助濾劑、吸附劑、功能填料等產(chǎn)品。因此，急需探究不采用深加工技術(shù)方式，又可以大量利用低品位硅藻土的新途徑。

該研究通過利用低品位硅藻土主要成分sio2、al2o3，添加富含cao、caso4·2h2o成分材料，創(chuàng)造堿性環(huán)境構(gòu)造新型無熟料低品位硅藻土膠凝材料體系。同時采用試驗和測試手段相結(jié)合方法，揭示了無熟料低品位硅藻土膠凝材料體系強(qiáng)度形成機(jī)理和微結(jié)構(gòu)演變，得出控制體系ca/si比在1.8-4.9之間，al/s比在0.59-1.23之間，有助于激發(fā)c-s-h凝膠、鈣礬石產(chǎn)物形成，填充孔隙建立強(qiáng)度。

該研究對于開發(fā)新型無熟料膠凝材料體系逐步替代碳排放量高、能耗大水泥熟料體系用于功能性復(fù)合材料及低品位硅藻土的綠色、高效利用，具有重要的理論意義和實踐價值。下一步，馬琨、趙志曼教授團(tuán)隊將利用低品位硅藻土膠凝材料體系耦合相變材料與省內(nèi)難處理磷石膏開發(fā)新型儲能材料，聯(lián)合相關(guān)企業(yè)開展產(chǎn)業(yè)化研究，項目研究可為低品位、難處理礦產(chǎn)資源在儲能材料領(lǐng)域工程化利用提供重大支撐。

馬琨、趙志曼教授團(tuán)隊長期從事固體廢棄資源化利用、儲能復(fù)合材料設(shè)計及鋼筋混凝土材料無損檢測新技術(shù)研究工作，近年來已在construction and building materials、case studies in construction materials、computational intelligence and neuroscience、materials、journal of healthcare engineering、scientific programming等國內(nèi)外權(quán)威學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表了一系列高水平論文，得到了國內(nèi)外學(xué)者的引用和高度評價。相關(guān)研究成果得到了國家自然科學(xué)基金項目、云南省重大科技專項等項目的支持。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.136588.

(供稿：理學(xué)院）