在波特兰水泥的生产过程中，环境问题被提了出来。因此，在绿色建筑项目中，生物水泥可作为硅酸盐水泥的可靠替代品。这项研究创造了一种从农业废弃物中制备高质量生物水泥的全新技术。该技术基于纳米材料，可以改善和加速“微生物诱导方解石沉淀(MICP)”过程，从而提高生产的生物水泥的质量。在混合物中加入5mg /l的石墨氮化碳纳米片(g-C3N4 NSs)、氧化铝纳米颗粒(Al2O3 NPs)或二氧化硅纳米颗粒(SiO2 NPs)进一步混合。水泥砂比为1:3，灰灰比为1:9，水灰比为1:2。制作立方体模具，然后铸造并压实。随后脱模，所有标本在营养肉汤-尿素(NBU)介质中固化，直到28天测试。培养基每隔7天补充一次。结果表明:添加5 mg/l g-C3N4 NSs和玉米芯灰时，生物水泥砂浆立方体的抗压强度*高，分别为18兆帕(MPa)和7.6兆帕(MPa);与其他处理相比，“吸水率”(5.42%)可接受。该处理的“抗压强度”、“弯曲强度”和“吸水率”分别是对照(标准硅酸盐水泥)的1.67、1.26和1.21倍。结果表明，在水泥混合料中添加5mg /l的g-C3N4 NSs可提高其性能，由此产生的生物水泥是传统硅酸盐水泥的一种有前途的替代品。在水泥中加入纳米材料可以降低水泥对离子的渗透性，增加水泥的强度和耐久性。这些纳米材料的使用可以提高混凝土基础设施的性能。纳米颗粒的使用是减少混凝土生产对环境影响的有效解决方案。

　　生物水泥是一种利用农业废弃物制成的新型绿色建筑材料。生物水泥的应用在环境、经济和技术上都具有优势。得到的混凝土被称为“绿色混凝土”1,2。生物水泥大大提高了砂浆对酸性攻击的抵抗力。此外，与硅酸盐水泥相比，生物水泥砂浆具有更好的抗水渗透性能3。De Muynck等人4创造了以下术语:CaCO3生物矿化或生物沉积、生物砂浆和由生物水泥制成的生物混凝土。以下生物废弃物可作为生产生物水泥的原料:稻壳、稻草、香根草、玉米芯、甘蔗、油棕壳、麦秸、亚麻茎、竹叶、污水污泥、微藻、木屑和造纸厂污泥3,4,5,6,7。

　　“纳米技术”可以定义为研究、开发和使用尺寸在1到100纳米之间的材料，称为“纳米材料”，其中1纳米(nm)等于10 - 9米。纳米材料可以以纳米立方体、纳米线、纳米棒、纳米管和纳米颗粒(纳米球和纳米胶囊)的形式合成。纳米材料的关键特性与原始材料有根本不同。

　　水泥结构的退化是一个普遍存在的问题，因为它们具有较高的渗透性，让水侵入，并导致腐蚀。使用密封剂(如生物水泥)是提高混凝土耐久性的有力手段。添加农业废料灰分只能替代6-20%的硅酸盐水泥。使用较高的有机残灰时，生物水泥强度下降。这阻碍了生物水泥的推广使用，也限制了使用生物水泥的环境效益。

　　假设纳米材料可以增强胶凝材料不同组分之间的结合能力。因此，使用纳米材料可以在保持生产的生物水泥强度的同时，添加有机残渣灰来替代高于20%的硅酸盐水泥。因此，这对生物水泥生产的砂浆和混凝土的工程性能，特别是机械性能产生了积极的影响。此外，纳米材料被假设为生物刺激细菌并增加其活性，从而加速生物矿化，从而增加CaCO3沉淀的数量和速率。这*终导致混凝土裂缝被密封。纳米材料，如纳米二氧化硅(纳米sio2)、纳米氧化铝(纳米al2o3)、纳米氧化铁(纳米fe2o3)、纳米氧化钛(纳米tio2)、碳纳米管(CNTs)、石墨烯和氧化石墨烯可与水泥基材料混合10。近年来，一些研究人员研究了纳米材料与水泥基材料的结合。将水泥基复合材料与纳米材料相结合，有可能改善材料的力学性能