Příprava tobermoritu - Dlabajová, Lucie (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, 2020)
Dizertační práce je zaměřena na studium reakcí probíhajících v komplexním systému CaO–SiO2–H2O, přičemž je cílena na syntézu tobermoritu. Plně krystalický může tobermorit vznikat pouze v hydrotermálních podmínkách, přičemž průběh reakce je ovlivněn celou řadou faktorů. Na reaktivitu studovaného systému má nejvýraznější vliv charakter křemičitého zdroje, který je nejméně rozpustnou složkou. Ke studiu byly vybrány různé křemičité suroviny lišící se krystalinitou, distribucí velikostí částic, specifickým měrným povrchem a čistotou. Při použití všech studovaných křemičitých surovin se projevil jako podstatný vliv množství přidané vody (v/p poměr) a také délka hydrotermální reakce. V neposlední řadě byl sledován vliv mechanochemické předúpravy výchozí směsi na výsledné fázové složení vzorku. Dosažené výsledky ukazují, že rychlost tvorby a výsledná čistota tobermoritu je nejvýrazněji ovlivněna krystalinitou křemičité vstupní suroviny, kdy při použití krystalického zdroje vznikají kratší křemičité řetězce, které se snadněji poskládají do struktury tobermoritu. Použití amorfních křemičitých zdrojů i mechanochemická předúprava vstupních surovin celkově prodlužuje potřebnou délku hydrotermální reakce a vede k vytvoření směsi tobermoritu a dalších krystalických i semikrystalických C–S–H fází.

This doctoral thesis is focused on the study of reactions in the CaO–SiO2–H2O complex system, primarily to the synthesis of crystalline tobermorite. Hydrothermal conditions are necessary for the formation of crystalline tobermorite, whereas the course of the reaction is influenced by several factors. The main studied factor was the choice of the silica sources differing in means of solubility, crystallinity, particle size distribution, specific surface area, and purity. The water-to-solid ratio turned to be also an important factor as the length of the hydrothermal reaction. The influence of the mechanochemical pretreatment of starting materials to the final phase composition of samples was studied as well. The obtained results show that the crystallinity of the silica source is the main factor influencing the reaction rate and the purity of the synthesized tobermorite. While using the crystalline silica source the shorter silicate chains are formed and the formation of tobermorite structure is easier. Using the amorphous silica sources and the mechanochemical pretreatement of starting materials prolong the hydrothermal reaction. The prepared samples are always the mixture of crystalline or semicrystalline calcium hydrosilicates instead of the phase pure tobermorite.
Preparation of Tobermorite
Keywords: Tobermorit; C–S–H fáze; křemičité suroviny; hydrotermální reakce; sol-gel syntéza; mechanochemická aktivace; Tobermorite; C–S–H phases; silicate sources; hydrothermal reaction; sol-gel synthesis; mechanochemical activation