通过热力学建模预测地质聚合物激发剂溶液的稳定性以优化合成

地质聚合物是一类新兴的胶凝材料，用于可持续水泥、混凝土和复合材料。然而，尽管研究不断增加，在配制激发剂溶液（地质聚合物系统的关键组分）时缺乏标准化工艺和稳定性分析，仍然是质量控制和研究进展的障碍。本研究提出了一种经过实验验证的能量平衡，并对热力学现象进行数学建模，以合成一致的地质聚合物激发剂溶液。该模型的通用性使得能够对用户指定的系统进行动态评估，为实验室和工业环境中的质量控制提供稳定性指标。从根本上说，该数学模型可用于在用户定义条件下进行配料优化，通过溶液制备和配料优化使地质聚合物前驱体的溶解度最大化。模型结果量化了经实验验证的温度动力学、热力学稳定性以及工艺设计/配料优化，挑战了文献中依赖未定义平衡周期的传统做法。主要研究结果表明，仅需1分钟即可获得稳定的即用型激发剂溶液，而通常使用的配料周期为24小时。本研究为标准化激发剂溶液制备铺平了道路，并支持地质聚合物合成标准操作程序（SOPs）的开发，促进了地质聚合物技术的一致性和可扩展性。