近日,课题组在Construction and Building Materials上发表了研究性论文“Zhiming Zhang, Lianzheng Gui, Zhuo Chen, Xingwu Li, Junda Quan, Sha Liang*, Yibing Zuo, Jiakuan Yang, Yin Yang. Environmentally friendly thermal insulation composite material derived from flue gas desulfurization gypsum and fly ash. Construction and Building Materials, 2025, 477: 141381”。该论文以华中科技大学环境科学与工程学院为第一完成单位,张志明硕士生为论文的第一作者,梁莎副教授为论文的通讯作者。Construction and Building Materials期刊为JCR一区期刊,最新公布影响因子为7.4。
粉煤灰和烟气脱硫石膏是燃煤电厂的主要固体废弃物,产量大、利用率低,堆存处理会导致环境污染。与此同时,随着能源消耗的增加和对建筑节能需求的提升,亟需研发安全稳定的新型保温材料。本研究以脱硫建筑石膏为基材,低导热系数(0.0179 W/(m·K))的粉煤灰基气凝胶为添加剂,制备了煤灰基气凝胶-脱硫石膏复合保温材料。当粉煤灰基气凝胶掺量为25 wt%时,粉煤灰基气凝胶-脱硫石膏复合保温材料的导热系数低至0.080 W/(m·K),较纯石膏样品降低了83.71%,同时其抗压强度和抗折强度分别达到2.11 MPa和0.83 MPa。通过COMSOL软件进一步研究了粉煤灰基气凝胶-脱硫石膏复合保温材料的传热行为,结果表明粉煤灰基气凝胶的引入改变了传热路径,增强了材料的整体热阻。对粉煤灰基气凝胶-脱硫石膏复合保温材料表面进行疏水改性后,材料的软化系数由0.34提升至0.85,足以抵抗潮湿环境的影响,同时材料的保温性能和力学性能保持稳定。重金属浸出毒性和放射性核素的测试结果表明,粉煤灰基气凝胶-脱硫石膏复合保温材料的环境风险较低,可安全作为建材使用。本研究开发的复合材料可用于建筑内部保温,实现粉煤灰和脱硫石膏的协同处置,降低其堆存环境风险。

全文链接:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.141381