Mechanism of CaCO 3 Nucleation during Microbially Induced Carbonate Precipitation Reinforcement of Siliceous Sand Considering Surface Chemistry and Calcium Concentration

碳酸钙 成核 降水 化学 碳酸盐 方解石 矿物学 沉积(地质) 离子键合 生物矿化 化学工程 同种类的 表面工程 石英 扫描电子显微镜 离子 形态学(生物学) 溶解 离子强度 文石 经典成核理论 无机化学 纳米技术 钢筋
作者
Zilong Lu,Annan Zhou,Jiapei Du,Yuhuan Bu
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:41 (42): 28500-28512 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.5c03662
摘要

Microbially induced carbonate precipitation (MICP) has emerged as a globally innovative biotechnology with broad applications across various engineering disciplines. Despite its widespread use, the fundamental mechanisms governing calcium carbonate (CaCO3) nucleation during the MICP process are inadequately understood. In this study, we employ molecular dynamics simulations to explore the effects of surface properties and Ca2+ ion concentration on the nucleation behavior and morphology of CaCO3 during MICP-based reinforcement of siliceous sand. Our results reveal that quartz surfaces with specific hydroxyl group densities promote a distinct dispersed deposition of CaCO3, whereas higher Ca2+ ion concentrations induce rapid homogeneous nucleation, producing large, loosely packed CaCO3 clusters. These simulation results align well with scanning electron microscopy observations, which reveal irregularly shaped and loosely packed CaCO3 formations. Overall, our findings underscore the critical role of surface chemistry and the ionic environment in controlling the outcomes of MICP treatment, offering valuable microscopic insights to enhance its effectiveness in geotechnical and civil engineering applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
dys完成签到 ,获得积分10
2秒前
优秀冰棍发布了新的文献求助20
2秒前
斯文败类应助lili采纳,获得10
2秒前
英姑应助yy采纳,获得100
3秒前
4秒前
充电宝应助勤劳的星月采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
LDXMZ完成签到 ,获得积分10
6秒前
HiJ发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Linda完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
kuan_完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
lili完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
haan完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
小樱发布了新的文献求助10
10秒前
庞伟泽发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
小卜同学发布了新的文献求助10
12秒前
粗心的觅山完成签到,获得积分20
12秒前
星辰大海应助甘齐采纳,获得10
12秒前
Jack完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
Gabriel1116发布了新的文献求助10
13秒前
kai完成签到 ,获得积分10
14秒前
只想睡觉完成签到,获得积分10
14秒前
无限三问完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
16秒前
thia关注了科研通微信公众号
16秒前
17秒前
cdercder应助顺利科研毕业采纳,获得10
17秒前
17秒前
快乐吗猪发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
Digital Displacement Hydrostatic Transmission for Rotorcraft and Distributed Propulsion 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7704874
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9262742
关于积分的说明 20039669
捐赠科研通 7280585
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3295044
关于科研通互助平台的介绍 2450223
邀请新用户注册赠送积分活动 2301859