[发明专利]碳基组合物、水泥基复合材料及其制备方法和应用有效
申请号: | 202111499613.0 | 申请日: | 2021-12-09 |
公开(公告)号: | CN114195419B | 公开(公告)日: | 2022-08-16 |
发明(设计)人: | 龙武剑;余阳;何闯;徐鹏;解静;李雪琪 | 申请(专利权)人: | 深圳大学 |
主分类号: | C04B24/12 | 分类号: | C04B24/12;C04B28/04;C04B111/20;C04B103/61 |
代理公司: | 深圳中一联合知识产权代理有限公司 44414 | 代理人: | 梁姗 |
地址: | 518060 广东省深*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 组合 水泥 复合材料 及其 制备 方法 应用 | ||
1.碳基组合物,其特征在于,所述碳基组合物包括水溶性碳点、层状双金属氢氧化物和水溶剂;其中,所述水溶性碳点通过表面的羟基和/或羧基与所述层状双金属氢氧化物复合以提高所述层状双金属氢氧化物的分散性,所述水溶性碳点与所述层状双金属氢氧化物的质量比为(0.01~1):1,所述水溶剂与所述水溶性碳点的质量比为20~500:1;所述碳基组合物与水泥复合用作胶凝材料。
2.根据权利要求1所述的碳基组合物,其特征在于,
所述水溶性碳点由含有柠檬酸和尿素的原料与水混合,经水热法制备;所述柠檬酸与尿素的质量比为2~5:1;
所述柠檬酸与水的比例为1:(20-200);
所述水热反应的温度为160~220℃;时间为1h~3h。
3.根据权利要求1所述的碳基组合物,其特征在于,所述水溶性碳点的粒径为2~10nm;
所述层状双金属氢氧化物为镁铝碳酸根型层状双金属氢氧化物。
4.权利要求1-3任一项所述的碳基组合物的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:分别获得水溶性碳点和层状双金属氢氧化物;将所述水溶剂与含有所述水溶性碳点和所述层状双金属氢氧化物的原料混合I,获得所述的碳基组合物。
5.根据权利要求4所述的碳基组合物的制备方法,其特征在于,
所述混合I采用搅拌的方式,所述搅拌的时间为0.5h~2h;温度为20~30℃;
所述制备方法在混合I前还包括将层状双金属氢氧化物进行煅烧预处理的步骤;所述煅烧的温度为450~550℃;时间为2~5h;气氛为空气或氮气。
6.权利要求1-3任一项所述的任一碳基组合物、或根据权利要求4-5任一项所述的制备方法获得的碳基组合物的应用,其特征在于,用于金属的防腐和/或防锈。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,
所述碳基组合物作为水泥或钢筋混凝土的助剂,所述助剂的含量为0.01wt%~10wt%。
8.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,
所述碳基组合物用于吸附水泥或钢筋混凝土中的氯离子。
9.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,
所述碳基组合物对水泥或钢筋混凝土中氯离子的吸附量为20.8499~34.6695mg/g。
10.水泥基复合材料,其特征在于,
包含碳基组合物和硅酸盐水泥;
所述碳基组合物选自权利要求1-3任一项所述的碳基组合物或权利要求4-5任一项制备方法获得的碳基组合物。
11.根据权利要求10所述的水泥基复合材料,其特征在于,
所述水泥基复合材料中,所述碳基组合物与硅酸盐水泥的质量比为(0.0001~0.6):1。
12.根据权利要求10所述的水泥基复合材料,其特征在于,
所述水泥基复合材料中,还含有缓凝剂和/或减水剂;
所述缓凝剂的添加量为水泥基复合材料的0.1wt%~1wt%;
所述减水剂的添加量为水泥基复合材料的0.1wt%~1wt%。
13.权利要求10-12任一项所述的水泥基复合材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
将碳基组合物分散至水中,得到胶体溶液;
将所述胶体溶液与含有硅酸盐水泥的物料混合II;制得所述的水泥基复合材料;
所述硅酸盐水泥、水和所述碳基组合物的质量比为1:(0.25~0.6):(0.0001~0.1)。
14.权利要求10-12任一项所述的水泥基复合材料、或根据权利要求13所述的制备方法获得的水泥基复合材料的应用,其特征在于,用于金属的防腐和/或防锈,所述水泥基复合材料对氯离子的吸附量为20.8499~34.6695mg/g。
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