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作者：许扬帆;钱春香;裴嘉炜;
单位：东南大学材料科学与工程学院;东南大学绿色建材与固碳利用研究中心;
摘要：矿物固碳是当下极具环保价值和工业价值的研究之一。本工作深入研究了γ-C_2S、β-C_2S、C_3S 3种矿物固碳反应速率与反应接触面、微观演化之间的关联，揭示了固碳速率差异的微观机理。结果表明：γ-C_2S、β-C_2S固碳率发展规律相似，均符合Box Lucas1模型；2种C_2S颗粒表面的碳酸钙晶体以方解石为主，趋向(104)热力学稳定面优势生长。γ-C_2S颗粒表面的碳酸钙呈地幔生长到外延生长，前期的外延生长导致了更大的反应接触面，在反应后期仍具有反应活性，同时方解石晶粒尺寸较大；而β-C_2S呈外延生长到地幔生长，前期的地幔生长导致了较密集的成核，晶粒尺寸发展更稳定，后期反应能力较差。C_3S初期固碳反应最快，反应5 min后迅速停滞，符合缩核反应模型；反应初期，C_3S表面针状文石与立方状方解石错杂生长，其致密结构造成了固碳反应过早停滞，随着反应进行，文石向方解石转变。
关键词：硅酸二钙;硅酸三钙;固碳反应;碳酸钙;晶体生长
基金资助：国家重点研发计划项目(2021YFB3802000,2021YFB3802004); 国家自然科学基金项目(52172016,51738003)
