Evolution of Silicate Coordination in Architected Amorphous and Crystalline Magnesium Silicates during Carbon Mineralization

矿化(土壤科学) 硅酸盐 无定形固体 化学工程 碳纤维 无机化学 化学 材料科学 地球化学 矿物学 地质学 冶金 结晶学 有机化学 复合数 复合材料 工程类 氮气
作者
Xun Gao,Prince Ochonma,Divya Prasad,Mahadeo A. Mahadik,Ivan Kuzmenko,Ján Ilavský,Greeshma Gadikota
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [Royal Society of Chemistry]
标识
DOI:10.1039/d4cp04762a
摘要

Advancing durable solutions for carbon storage and removal at the gigaton scale to produce solid carbonates via carbon mineralization requires harnessing earth abundant magnesium silicate resources. Calibrated insights linking the structural and morphological features of earth abundant amorphous and crystalline magnesium silicate phases to their reactivity are essential for scalable deployment but remain underdeveloped. To resolve the influence of silica coordination and mass transfer on carbon mineralization behavior, magnesium silicates bearing amorphous and crystalline phases (AC Mg-silicate) are synthesized. The structural and morphological transitions starting from colloidal precursors to their final synthesized form on heating are delineated using operando ultra small/small/wide angle X-ray scattering (USAXS/SAXS/WAXS) measurements. The evolution of the silicate phases on carbon mineralization of AC Mg-silicate is contrasted with that of highly crystalline Mg-silicate (HC Mg-silicate) when reacted at 200 °C and a CO2 partial pressure of 20 atm in water and 1 M NaHCO3 solution in stirred and unstirred environments. These experimental conditions are analogous to those of the water-gas-shift reaction for sustainable recovery of H2 with inherent carbon mineralization. Enhancement in the extent of carbon mineralization by 13.3-19.5% noted in the presence of NaHCO3 compared to water in AC and HC Mg-silicate with and without stirring, is attributed to the buffering effect which aids simultaneous silicate dissolution and carbon mineralization. Enhanced extents of carbon mineralization in the presence of NaHCO3 correspond to the formation of MgSiO3 and SiO2 phases from the starting Mg2SiO4 precursors in AC and HC Mg-silicate. Unlocking these silicate transformations during carbon mineralization by harnessing architected Mg-silicate precursors reveals the feasibility of integrating these chemical pathways with sustainable H2 conversion pathways with inherent carbon mineralization.
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
美满的机器猫完成签到,获得积分10
1秒前
无野子完成签到,获得积分10
2秒前
cnvax完成签到,获得积分10
3秒前
shang完成签到,获得积分10
3秒前
修水县1个科研人完成签到 ,获得积分10
3秒前
做的出来完成签到,获得积分10
4秒前
外向的南烟完成签到,获得积分10
4秒前
小蘑菇应助假面绅士采纳,获得10
5秒前
格拉希尔完成签到,获得积分10
5秒前
jos完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
李健应助5Enu采纳,获得10
7秒前
圈儿多尼完成签到,获得积分10
8秒前
123123完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
谓之新午完成签到,获得积分10
10秒前
大方芷文完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
愉快迎南完成签到,获得积分10
10秒前
我球呢完成签到,获得积分10
11秒前
杨白秋完成签到,获得积分10
11秒前
自由雪菲力完成签到,获得积分10
11秒前
光亮的书文完成签到,获得积分10
11秒前
yin完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
CodeCraft应助大菠萝5采纳,获得10
12秒前
科研杂役完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
keep完成签到,获得积分10
13秒前
ZetaGundam完成签到,获得积分10
13秒前
冬冬发布了新的文献求助10
13秒前
王白山完成签到,获得积分10
13秒前
Triumph完成签到,获得积分10
14秒前
科研通AI2S应助UGO采纳,获得10
15秒前
一定长完成签到,获得积分10
15秒前
假面绅士完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
火火完成签到 ,获得积分20
18秒前
18秒前
冯冯完成签到 ,获得积分10
18秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
CLSI M07 2024 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 7247848
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8870822
关于积分的说明 18713135
捐赠科研通 6926754
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3198067
关于科研通互助平台的介绍 2373832
邀请新用户注册赠送积分活动 2172936