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龙图腾网获悉中国矿业大学申请的专利CO₂纳米气泡协同疏水改性强化固废充填材料方法及应用获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117658584B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311700348.7，技术领域涉及：C04B28/26；该发明授权CO₂纳米气泡协同疏水改性强化固废充填材料方法及应用是由吴乙辉;马立强;赵志扬;张河猛;于坤鹏;翟江涛;彭埕堃设计研发完成，并于2023-12-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本CO₂纳米气泡协同疏水改性强化固废充填材料方法及应用在说明书摘要公布了：本发明公开一种CO2纳米气泡协同疏水改性强化固废充填材料方法及应用，高固碳强抗渗全固废充填材料技术领域。将煤矿固废与二氧化硅纳米颗粒和铝纳米颗粒均匀混合得到固料，将硅酸钠加入水中，再加入氢氧化钠得到强碱激发溶液；将聚二甲基硅氧烷和硅烷偶联剂加入强碱激发溶液中，乳化得到强碱‑疏水改性复合溶液；将黄原胶、聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠加入去离子水进行混合，通过扩散器通入二氧化碳，再将二氧化碳气体在基液中分散和均化得到二氧化碳纳米气泡流体；将固料、强碱‑疏水改性复合溶液与二氧化碳纳米气泡流体混合搅拌，从而生成高固碳强抗渗全固废充填材料。其配置简单，使用效果高，能够对采空区进行有效支护同时大量消耗二氧化碳。

本发明授权CO₂纳米气泡协同疏水改性强化固废充填材料方法及应用在权利要求书中公布了：1.CO2纳米气泡协同疏水改性强化固废充填材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、将煤矿固废与二氧化硅纳米颗粒和铝纳米颗粒均匀混合得到固料，其中煤矿固废、二氧化硅纳米颗粒和铝纳米颗粒质量比为（12～100）：（1～10）：1，固料中的硅、铝、钠摩尔比满足（2～8）:（1～5）:1； 步骤2、将硅酸钠加入水中，混合搅拌均匀得到碱性基液，再将氢氧化钠加入到碱性基液，混合搅拌均匀得到强碱激发溶液；其中硅酸钠、氢氧化钠和水的质量比为（1～60）:（1～30）:100； 步骤3、将聚二甲基硅氧烷和硅烷偶联剂加入步骤2配置的强碱激发溶液中，并进行乳化处理得到强碱-疏水改性复合溶液；其中聚二甲基硅氧烷、硅烷偶联剂和强碱激发溶液的质量比为（1～25）:（0.05～1.25）:375； 步骤4、将黄原胶、聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠加入去离子水进行混合，混合搅拌均匀后得到基液；其中黄原胶、聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠和水的质量比为（1～80）:（1～25）:（1～50）:1000， 步骤5、通过扩散器将二氧化碳通入步骤4中得到的基液中，再利用二氧化碳均质系统将二氧化碳气体在基液中分散和均化得到二氧化碳纳米气泡流体；二氧化碳气体和基液的体积比为（5～45）:100，其中二氧化碳气体为常压状态； 步骤6、将步骤1种配置的固料、步骤3中配置的强碱-疏水改性复合溶液与步骤5的二氧化碳纳米气泡流体混合搅拌，从而生成高固碳强抗渗全固废充填材料；其中固料、强碱-疏水改性复合溶液和二氧化碳纳米气泡流体的质量比为6:（2.5～4.7）:（1.3～2.8）； 二氧化碳均质系统包括：二氧化碳气瓶、二氧化碳纳米气泡流体容器和均质器；二氧化碳气瓶的出气口通过减压阀连接注气管道，注气管道末端连接扩散器并侵入有基液的二氧化碳纳米气泡流体容器的底部，注气管道上按顺序安装有作为检测装置的开关阀和流量计，均质器上端设有高速转动装置，下端连接着搅拌刀头。

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