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Potential for Carbon Adsorption on Concrete: Surface XPS Analyses

机译：混凝土上碳吸附的潜力：表面XPS分析

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摘要

The concrete industry is a contributor to the global carbon cycle particularly with respect to the contribution of carbon dioxide in the manufacturing of cement (calcination). The reverse reaction of carbonation is known to occur in concrete, but is usually limited to exterior surfaces exposed to carbon dioxide and humidity in the air. As alternate concrete uses expand which have more surface area, such as crushed concrete for recycling, it is important to understand surface adsorption of carbon dioxide and the positive impacts it might have on the carbon cycle. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) is used in this study to evaluate carbon species on hydrated cement mortar surfaces. Initial estimates for carbon absorption in concrete using othertechniques predict the potential for carbonate species to be a fraction of the calcination stoichiometric equivalent. The XPS results indicate that there is a rapid and substantial uptake of carbon dioxide on the surfaces of these mortars, sometimes exceeding the calcination stoichiometric equivalents, indicative of carbon dioxide surface complexation species. On pure calcite,the excess is on the order of 30%. This accelerated carbon dioxide surface adsorption phenomenon may be importantfor determining novel and effective carbon sequestration processes using recycled concrete.
机译：混凝土行业是全球碳循环的贡献者，特别是在水泥制造（煅烧）过程中二氧化碳的贡献方面。已知碳酸的逆反应发生在混凝土中，但通常限于暴露于二氧化碳和空气湿度的外表面。随着具有更大表面积的替代混凝土用途的扩展，例如用于回收的压碎混凝土，了解二氧化碳的表面吸附及其对碳循环的积极影响非常重要。本研究使用X射线光电子能谱（XPS）来评估水合水泥砂浆表面上的碳物质。使用其他技术对混凝土中碳吸收的初步估计预测碳酸盐种类的潜力是煅烧化学计量当量的一部分。 XPS结果表明这些砂浆的表面上迅速大量吸收了二氧化碳，有时超过了煅烧化学计量当量，表明二氧化碳表面络合物种。在纯方解石上，过量约为30％。这种加速的二氧化碳表面吸附现象对于确定使用再生混凝土的新颖有效的固碳工艺可能很重要。

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  • 来源
    《Environmental Science & Technology》 |2008年第14期|5329-5334|共6页
  • 作者

    LIV M. HASELBACH; SHUGUO MA;

  • 作者单位
  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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