RU2021107998A - Применение изготовленных углеродных наноматериалов с низким уровнем углеродного следа для изготовления композиционных материалов с низким уровнем выбросов co2 - Google Patents
Применение изготовленных углеродных наноматериалов с низким уровнем углеродного следа для изготовления композиционных материалов с низким уровнем выбросов co2 Download PDFInfo
- Publication number
- RU2021107998A RU2021107998A RU2021107998A RU2021107998A RU2021107998A RU 2021107998 A RU2021107998 A RU 2021107998A RU 2021107998 A RU2021107998 A RU 2021107998A RU 2021107998 A RU2021107998 A RU 2021107998A RU 2021107998 A RU2021107998 A RU 2021107998A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon
- footprint
- nanomaterial
- composite material
- carbon nanomaterial
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims 59
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims 58
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 title claims 30
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims 13
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims 7
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 title claims 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 9
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims 6
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate dianion Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 5
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 claims 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 4
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims 3
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims 3
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims 2
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N Lithium oxide Chemical group [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011440 grout Substances 0.000 claims 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims 1
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910001947 lithium oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims 1
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 claims 1
- 239000002064 nanoplatelet Substances 0.000 claims 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
Claims (45)
1. Способ изготовления композиционных материалов, включающий следующие стадии:
получение вещества с высоким уровнем углеродного следа;
получение углеродного наноматериала, изготовленного с уровнем углеродного следа, составляющим менее чем 10 единиц массы выбросов диоксида углерода (CO2) в течение изготовления одной единицы массы углеродного наноматериала; и
изготовление композиционного материала, содержащего вещество с высоким уровнем углеродного следа и от 0,001 мас.% до 25 мас.% углеродного наноматериала, причем углеродный наноматериал диспергирован в композиционном материале в целях уменьшения выбросов диоксида углерода при изготовлении композиционного материала по отношению к веществу с высоким уровнем углеродного следа и улучшения свойства прочности композиционного материала.
2. Способ по п. 1, в котором уровень углеродного следа составляет от 1 до 10.
3. Способ по п. 1, в котором уровень углеродного следа составляет от 0 до 1.
4. Способ по п. 1, в котором уровень углеродного следа является отрицательным, что означает чистое потребление диоксида углерода в течение изготовления углеродного наноматериала.
5. Способ по п. 1, в котором углеродный наноматериал содержит углеродные нановолокна.
6. Способ по п. 5, в котором углеродные нановолокна имеют среднее соотношение характеристических размеров от 10 до 1000 и толщину от 3 нм до 999 нм.
7. Способ по п. 5 или 6, в котором нановолокна содержат углеродные нанотрубки.
8. Способ по п. 7, в котором углеродные нанотрубки содержат спиральные углеродные нанотрубки.
9. Способ по п. 5, в котором углеродные нановолокна содержат непереплетенные углеродные нановолокна.
10. Способ по п. 1, в котором углеродный наноматериал содержит углеродные нанолуковицы.
11. Способ по п. 1, в котором углеродный наноматериал содержит углеродный нанокаркас.
12. Способ по п. 1, в котором углеродный наноматериал содержит нанопластинки.
13. Способ по п. 1, в котором углеродный наноматериал содержит графен.
14. Способ по п. 1, в котором стадия изготовления включает добавление углеродного наноматериала в твердую фазу вещества с высоким уровнем углеродного следа.
15. Способ по п. 1, в котором стадия изготовления включает добавление углеродного наноматериала в жидкую фазу вещества с высоким уровнем углеродного следа.
16. Способ по п. 1, в котором стадия изготовления включает добавление углеродного наноматериала в газовую фазу вещества с высоким уровнем углеродного следа.
17. Способ по п. 1, в котором стадия изготовления включает диспергирование углеродного наноматериала в жидкости с образованием первой смеси, смешивание первой смеси и вещества с высоким уровнем углеродного следа с образованием второй смеси и изготовление композиционного материала из второй смеси.
18. Способ по п. 17, в котором жидкость содержит воду.
19. Способ по п. 1, в котором углеродный наноматериал изготавливают из расплавленного карбоната посредством электролиза.
20. Способ по п. 19, в котором расплавленный карбонат производят посредством реакции диоксида углерода и оксида металла в расплавленном электролите.
21. Способ по п. 20, в котором оксид металла представляет собой оксид лития.
22. Способ по п. 19, в котором расплавленный карбонат содержит карбонат лития или литийсодержащий карбонат.
23. Способ по п. 1, в котором вещество с высоким уровнем углеродного следа содержит цемент.
24. Способ по п. 1, в котором вещество с высоким уровнем углеродного следа содержит бетон, строительный раствор или цементный раствор.
25. Способ по п. 1, в котором вещество с высоким уровнем углеродного следа содержит металл.
26. Способ по п. 25, в котором металл содержит один или несколько металлов из алюминия, стали, магния и титана.
27. Способ по п. 1, в котором вещество с высоким уровнем углеродного следа содержит пластический материал, смолу, керамический материал, стекло, изолятор или электрический проводник.
28. Способ по п. 1, в котором вещество с высоким уровнем углеродного следа содержит полимер.
29. Способ по п. 1, в котором вещество с высоким уровнем углеродного следа содержит лесоматериал.
30. Способ по п. 1, в котором вещество с высоким уровнем углеродного следа содержит многослойный материал.
31. Способ по п. 1, в котором вещество с высоким уровнем углеродного следа содержит картон.
32. Способ по п. 1, в котором вещество с высоким уровнем углеродного следа содержит гипсокартон.
33. Способ по п. 1, в котором углеродный наноматериал имеет размеры доменов менее чем 1000 мкм в композиционном материале.
34. Способ по п. 1, в котором композиционный материал содержит от 0,01 мас.% до 1 мас.% углеродного наноматериала.
35. Способ по п. 1, в котором композиционный материал содержит от 0,01 мас.% до 0,5 мас.% углеродного наноматериала.
36. Способ по п. 1, в котором композиционный материал содержит от 0,01 мас.% до 0,3 мас.% углеродного наноматериала.
37. Способ по п. 1, в котором композиционный материал содержит от 0,01 мас.% до 0,1 мас.% углеродного наноматериала.
38. Композиционный материал, изготовленный согласно способу по п. 1.
39. Применение углеродного наноматериала в композиционном материале, дополнительно содержащем конструкционный материал, причем углеродный наноматериал изготавливают с уровнем углеродного следа, составляющим менее чем 10 единиц массы выбросов диоксида углерода (CO2) в течение изготовления одной единицы массы углеродного наноматериала, и при этом углеродный наноматериал улучшает свойство прочности композиционного материала.
40. Применение углеродного наноматериала, изготовленного способом с низким уровнем углеродного следа, в композиционном материале, содержащем вещество с высоким уровнем углеродного следа и углеродный наноматериал, для уменьшения суммарных выбросов диоксида углерода (CO2) в течение изготовления композиционного материала, причем низкий уровень углеродного следа представляет собой уровень углеродного следа, составляющий менее чем 10 единиц массы выбросов CO2 в течение изготовления одной единицы массы углеродного наноматериала, и при этом углеродный наноматериал улучшает свойство прочности композиционного материала.
41. Применение по п. 39 или 40, в котором углеродный наноматериал изготавливают из расплавленного карбоната посредством электролиза.
42. Применение по п. 39 или 40, в котором композиционный материал представляет собой композиционный материал по п. 38.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US62/752,124 | 2018-10-29 | ||
| US62/890,719 | 2019-08-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021107998A true RU2021107998A (ru) | 2022-11-30 |
| RU2788184C2 RU2788184C2 (ru) | 2023-01-17 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fan et al. | 3D conductive network-based free-standing PANI–RGO–MWNTs hybrid film for high-performance flexible supercapacitor | |
| US11767260B2 (en) | Use of carbon nanomaterials produced with low carbon footprint to produce composites with low CO2 emission | |
| Zhu et al. | Insights into architecture, design and manufacture of electrodes for lithium-ion batteries | |
| CN104402351A (zh) | 一种新型再生砌筑砂浆及其制备方法 | |
| CN104529333A (zh) | 一种废弃烧结砖再生c30混凝土及其制备方法 | |
| CN104529335A (zh) | 废弃烧结砖再生c35钢纤维混凝土及其制备方法 | |
| Fang et al. | High areal energy density structural supercapacitor assembled with polymer cement electrolyte | |
| JP2012121770A (ja) | 漆喰材料及び漆喰の製造方法 | |
| Anwar et al. | Nano-cementitious composites modified with Graphene Oxide–a review | |
| Huang et al. | Research on the properties of magnesium oxychloride cement prepared with simulated seawater | |
| EA019884B1 (ru) | Композиция для получения строительных материалов | |
| Liu et al. | Mechanical properties and microstructure of multilayer graphene oxide cement mortar | |
| CN104211316A (zh) | 一种丝瓜纤维增韧防裂砂浆、制备方法及应用 | |
| RU2021107998A (ru) | Применение изготовленных углеродных наноматериалов с низким уровнем углеродного следа для изготовления композиционных материалов с низким уровнем выбросов co2 | |
| Yan et al. | Synthesis and mechanical properties of lightweight hybrid geopolymer foams reinforced with carbon nanotubes | |
| Jiang et al. | Influence of chloride salt type on chloride ion diffusion performance of alkali-activated slag mortar | |
| CN112830743A (zh) | 一种3d打印高延性彩色混凝土 | |
| Bhatrola et al. | Influence of (1D/2D) hybrid nanomaterials on the mechanical and durability properties of pozzolana portland cementitious mortar | |
| RU2013108797A (ru) | Катодный блок для алюминиевого электролизера и способ его получения | |
| CN109437763B (zh) | 微裂纹自修复水泥基复合材料及其制备方法 | |
| CN103058596A (zh) | 一种蒸压加气混凝土 | |
| CN102731049B (zh) | 一种蒸压加气混凝土 | |
| Mokrova et al. | Research on structure and properties of gypsum with additives of latex and carbon nanoparticles | |
| CN103122673A (zh) | 一种利用可发性聚苯乙烯板制成的建筑砌块及其制备方法 | |
| CN104844063B (zh) | 一种耐酸树脂基复合板材及其制备工艺 |