Obtaining sols, gels and mesoporous nanopowders of hydrothermal nanosilica

Потапов, В. В.; Fediuk, Roman; Gorev, D.S.

doi:10.1007/s10971-020-05216-z

Cited by 19 publications

(13 citation statements)

References 50 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Sol-gel technology in the direction of the synthesis of nanocomposites is currently of particular importance [24]. Thanks to the modification by PCE molecules with nanosized chains, ultrafine C-S-H particles are formed, which are characterized by a extremely high surface area.…”

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Development of rapid-hardening ultra-high strength cementitious composites using superzeolite and N-C-S-H-PCE alkaline nanomodifier

Sanytsky

Kropyvnytska

Нeviuk

et al. 2021

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

It is shown that high operational reliability of structural materials, in particular at high temperatures, is achieved through the use of ultra-high strength cement composites. Studies of various types of Portland cements with mineral additives of the CEM II/A type have established that a stone based on Portland cement with superzeolite is the most resistant to high temperatures. It has been proven that due to the "self-autoclaving" effect, the strength of a stone based on CEM II/A-P 42.5 R is 1.2–1.3 times higher than a stone based on other types of CEM II/A. To obtain fast-hardening cement composites, a nanotechnological approach based on the use of sol-gel technology has been implemented. Using the methods of IR spectroscopy, electron microscopy, the fact of obtaining, by the chemical method of synthesis, an alkaline nanomodifier N-C-S-H-PCE, which is a nano–liquid based on nano-core seeds of sodium/calcium hydrosilicates, has been proved. It has been confirmed that the introduction of the alkaline nanomodifier N-C-S-H-PCE provides a significant intensification of the early structure formation processes in the paste based on Portland cement with superzeolite (after 12 hours, 24 hours and 28 days, the strength is 16.9; 30.5 and 104.1 MPa). It has been established that the complex combination of Portland cement with superzeolite, corundum aggregate, basalt fiber and alkaline nanomodifier provides rapid-hardening of ultra-high strength cement composites (T=400 °C) with improved operational properties. Thus, there is reason to assert the feasibility of developing rapid-hardening ultra-high strength cementitious composites. This solves the problems associated with the need to increase their early strength and performance. As a result, it is possible to carry out repair work to protect equipment from abrasive wear at elevated temperatures

show abstract

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Development of rapid-hardening ultra-high strength cementitious composites using superzeolite and N-C-S-H-PCE alkaline nanomodifier

Sanytsky

Kropyvnytska

Нeviuk

et al. 2021

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Hydrothermal synthesis of SiO 2 nanoparticles is the new technological method with a low production cost, high density of silanol groups, low toxicity, excluding the use of chemical reagents and other green chemistry methods of nanoparticle synthesis [ 1 , 2 , 3 ], and allows to obtain different forms of nanosilica—sols, gels, powders, products of the sol-gel process applied in concrete, agricultural plants, medicines, and other materials [ 4 , 5 , 6 , 7 ]. The technology of hydrothermal synthesis includes the stages of OSA polymerization, ultrafiltration membrane concentration of nanoparticles, the sol-gel process, vacuum sublimation, and others [ 4 , 5 , 6 ]. The temperature regime, the stage of polymerization, pH, initial OSA concentration C s , and ionic strength influenced the rate of SiO 2 nanoparticle formation, the average nanoparticle size, and the index of polydispersity of nanoparticles in hydrothermal sols.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Silicic Acid Polymerization and SiO2 Nanoparticle Growth in Hydrothermal Solution

2022

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

The approach of numerical simulation of orthosilicic acid OSA polymerization and SiO2 nanoparticle formation in hydrothermal solution have been developed based on the model of the homogeneous stage of nucleation and the subsequent growth of particles. The influence of surface tension on the interface of SiO2–water, the rate of molecular deposition, and Zeldovich factor Z were evaluated. Temperature dependence on time, pH, initial OSA concentration, and ionic strength are the main parameters that determine the kinetics of colloid phase formation, the final average size of SiO2 nanoparticles, and the particle size distribution and its polydispersity index. The results of the numerical simulation were verified with experimental data on OSA polymerization and measurement of nanoparticles sizes using the method of dynamic light scattering in a wide range of temperatures of 20–180 °C, pH = 3–9, SiO2 content Ct of 300–1400 mg/kg, and ionic strength Is of 0.0001–0.42 mol/kg. The results obtained can be used in the technology of hydrothermal synthesis of sols, gels, and nanopowders to regulate the kinetics of OSA polymerization and SiO2 nanoparticle growth, particle size distribution, morphology, and structure of products.

show abstract

“…Ультрадисперсные наноразмерные материалы (порошки, золи, суспензии) различного химического состава, как следует из данных многочисленных экспериментов [11,12,[14][15][16][17][18][19], имеют перспективу широкого внедрения в промышленность строительных материалов, например стекла [10] или бетона [4, 13,20], так как способствуют значительному повышению…”

Section: Introductionunclassified

“…1) применения гидротермального нанокремнезёма в качестве наномодификатора бетонной смеси [4,12,[14][15][16][17][18];…”

unclassified

“…Снижение расхода пластифицирующих добавок при одновременном повышении прочности бетона при сжатии дает перспективу снижения удельного расхода цемента как самого дорогостоящего компонента из основных составляющих бетонных смесей. [1]; -гидротермальный нанокремнезём в виде золя или нанопорошка, полученного по технологии, разработанной в [14][15][16]; содержание SiO 2 в золе -125 г/дм 3 , pH=9.0, средний диаметр наночастиц SiO 2 (определенный методом динамического светорассеяния) -5 нм, дзетапотенциал (определенный методом электрофоретического рассеяния света) -(-30) мВ; БЭТплощадь нанопорошка -410 м 2 /г; -нанопорошки оксидов металлов: алюминия и комбинации алюминия и магния, а также вольфрама (производитель ИМет РАН); -ультрадисперсный порошок наноалмазов (производитель ИПХЭТ РАН); -зола-уноса Каширской ГРЭС. Предварительная обработка партий технического лигносульфоната Сокольского ЛСТ-Е, т.е.…”

unclassified

See 1 more Smart Citation

Модифицирование Цементных Материалов Малыми Дозами Гидротермального Нанокремнезема И Пластифицирующими Добавками

2021

ВИШ ДВФУ

View full text Add to dashboard Cite

Выполнены эксперименты по модифицированию портландцементных материалов пластифицирующими добавками в комбинации с гидротермальными наночастицами диоксида кремния с применением гидродинамической активации воды затворения. Для цементного камня и мелкозернистого бетона при использовании активации воды затворения достигнуто эффективное снижение количества вводимых пластифицирующих добавок в виде смеси формальдегидного суперпластификатора и фракционированного и окисленного лигносульфоната – до 0,1% относительно массы цемента вместо 0,2–0,5%, без потери прочности при сжатии и при изгибе. При использовании гидротермальных наночастиц диоксида кремния и фракционированного, окисленного и наномодифицированного лигносульфоната возможно снижение расхода полиакрилатных гиперпластификаторов в 1,5–4,5 раза. При этом применение активированной воды для затворения цементных композитов и мелкозернистых бетонов оказывается дополнительным фактором, повышающим прочность твердых образцов. Малые концентрации комплекса гиперпластификаторов с модифицированными окислением техническими лигносульфонатами и/или с гидротермальными наночастицами диоксида кремния могут обеспечить снижение расхода цемента в тяжелом бетоне или повышение прочности бетона до уровня, соответствующего классу бетона на две единицы выше, без изменения исходного состава бетона, что подтверждено испытаниями в производственных условиях. Ключевые слова: портландцемент, пластификатор, гидротермальные наночастицы, гидродинамическая активация воды, прочность бетона при сжатии и при изгибе

show abstract

Obtaining sols, gels and mesoporous nanopowders of hydrothermal nanosilica

Cited by 19 publications

References 50 publications

Development of rapid-hardening ultra-high strength cementitious composites using superzeolite and N-C-S-H-PCE alkaline nanomodifier

Development of rapid-hardening ultra-high strength cementitious composites using superzeolite and N-C-S-H-PCE alkaline nanomodifier

Silicic Acid Polymerization and SiO2 Nanoparticle Growth in Hydrothermal Solution

Модифицирование Цементных Материалов Малыми Дозами Гидротермального Нанокремнезема И Пластифицирующими Добавками

Contact Info

Product

Resources

About