Highly porous geopolymer components

I geopolimeri, polimeri inorganici silicoalluminati tridimensionali semi-cristallini, hanno attirato crescente attenzione da una vasta gamma di interessi scientifici. L'argomento di questo studio riguarda la sintesi, la caratterizzazione e le potenziali applicazioni di geopolimeri porosi (PG) o schiume di geopolimeri (GF, porosità totale> 70% vol), realizzati attraverso diversi percorsi di lavorazione. In primo luogo, i processi sono suddivisi in cinque categorie: (i) schiumatura diretta, (ii) metodo di replica, (iii) modello sacrificale, (iv) stampa 3D e (v) altri. Anche la microstruttura, la porosità e le proprietà dei geopolimeri porosi sono state confrontate e discusse. In secondo luogo, i geopolimeri porosi basati su K sono stati prodotti mediante schiumatura diretta utilizzando perossido di idrogeno come agente chimico di formazione dei pori (PFA) combinato con tre tipi di agente stabilizzante (SA, bianco d'uovo, Tween 80, oli vegetali) e mediante schiumatura diretta più reattivo emulsione che modella. Inoltre, geopolimeri porosi a base di fosfato a cellule aperte sono stati ottenuti con un semplice metodo di schiumatura diretta (usando Triton X-100 come agente fisico di formazione dei pori). Sono state studiate la porosità, la morfologia dei pori, le prestazioni ad alte temperature, l'adsorbimento, le proprietà meccaniche e isolanti delle PG. I PG ad alta resistenza con porosità adattata e struttura macroporosa controllata sono stati fabbricati con diversi processi. I risultati suggeriscono che i geopolimeri porosi promettono candidati altamente porosi a basso costo per potenziali applicazioni come catalizzatori o supporti a membrana (elevata porosità aperta e alta resistenza), adsorbimento (alta efficienza di rimozione e capacità di adsorbimento con elevata porosità aperta) e isolanti (basso materiali di conducibilità termica, elevata porosità e resistenza accettabile).