你知道吗？全球水泥行业每年排放的CO₂占人类活动总量的8%！如何让水泥从“排碳大户”变身为“吸碳先锋”？Monash大学科学家最新研究发现，只需添加一种常见物质——氨基酸，就能显著提升水泥的碳封存能力！更厉害的是，他们用原位XRD技术全程“直播”了水泥与CO₂的反应过程，揭秘了微观世界的奇妙变化！
传统研究只能“拍快照”，而原位XRD像一台高速摄像机，实时记录水泥碳酸化反应的每一帧！
图1. （a） C₃S与0.25M甘氨酸和（b）C₂S与0.25 M甘氨酸碳酸化2小时后的XRD图和拟合结果。3D XRD瀑布图显示了（c）C₃S与0.25 M甘氨酸和（d）C₂S与0.25 M甘氨酸在2小时碳酸化期内的模式演变。注：V代表球霰石。
突破局限：无需中断实验，连续监测硅酸钙（ C₃S/C₂S）与CO₂反应的相变过程。
精准调控：通过控制CO₂浓度、湿度等参数，揭示氨基酸如何影响碳酸钙晶型（方解石or球霰石？）。
数据说话：仅需2小时，XRD图谱清晰展示不同阶段产物比例（例如，0.25M甘氨酸让球霰石占比超90%！）。
研究发现，四种氨基酸（甘氨酸、精氨酸、肌氨酸、丝氨酸）各显神通：
图2.碳化 2 小时后的 SEM 图像：（a） 含水的 C₃S，（b） 含水的 C₂S，（c） 含 0.25 M L-丝氨酸的 C₃S，（d） 含 0.25 M L-精氨酸的 C₂S，（e） 含 0.13 M L-丝氨酸的 C₃S 和 （f） 含 0.13 M L-精氨酸的 C₂S。
晶型调控：甘氨酸、精氨酸偏爱生成球霰石（高抗折强度），而肌氨酸则促进方解石（高抗压强度）。
延时触发：氨基酸与钙离子结合，短暂延缓反应，形成更致密的微观结构（孔隙减少50%！）。
环保buff：L-精氨酸的胍基强力吸附CO₃²⁻，加速碳封存，2小时封存CO₂效率提升30%！
这项研究不仅是实验室的突破，更指向实际应用：
建筑升级：致密结构+球霰石强化，水泥耐久性翻倍，建筑寿命延长。
碳中和新路径：每吨水泥可多封存0.5吨CO₂，全球推广或减少亿吨碳排放！
低成本潜力：甘氨酸价格仅2.5美元/公斤，未来或从农业废料中量产，经济又环保。
由贝拓科学自主研发设计生产的台式多晶X射线衍射仪BRAGG110，采用面阵型光子计数半导体探测器：拥有高灵敏的特性，可实现单光子计数，具有动态范围大、双阈值、抗强辐射长时照射、长寿命的特点。使用固定测角仪系统包括静止不动的 X 射线源和探测器；支持点线两种球管焦斑模式。还支持多种数据采集模式，可以使用固定照相模式获取 2D 衍射帧。
参考文献
Chen Z, et al. Cement and Concrete Research (2025).https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2025.107879.
