稻殼制備白炭黑及納米級白炭黑的研究.pdf

1、白炭黑即水合二氧化硅，具有高純度、低密度、高比表面積、分散性好等特點、光學(xué)性能和機(jī)械性能優(yōu)良。廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、醫(yī)藥、涂料，日用化工，催化劑載體，高分子復(fù)合材料，電子封裝材料，精密陶瓷材料等許多行業(yè)，特別是近年來，白炭黑在軍事、通訊、電子、激光技術(shù)等領(lǐng)域有了越來越廣泛的作用。 我國是一個產(chǎn)稻大國，稻殼作為稻谷加工后的主要副產(chǎn)品大多作為廢棄物，不足10％作為初級燃料利用，這不僅是資源的極大浪費，對環(huán)境也造成很大的污染，稻殼的綜

2、合利用一直是人們研究的課題之一。由于稻殼中含有大量的碳，是制備活性炭極好的原料。并且稻殼中含有16％～20％的無定形水合二氧化硅，燃燒后主要成分為二氧化硅，其它礦物雜質(zhì)含量很少，是生產(chǎn)精細(xì)化工產(chǎn)品白炭黑的理想原料。 本文首次研究了以稻殼為原料，不經(jīng)過生成水玻璃的中間環(huán)節(jié)而直接制備白炭黑的新方法，通過在稀鹽酸中沸煮、干燥后，在一定溫度下煅燒，可制得質(zhì)量優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)白炭黑。對新方法制備白炭黑的工藝條件進(jìn)行了研究，確定了反應(yīng)的最

3、佳工藝條件：鹽酸濃度為3％-5％，煮沸時間為4h，煅燒溫度為550℃。此條件下制得的產(chǎn)品白度在93％以上，SiO<,2>含量在98％以上。BET法研究表明了產(chǎn)品的比表面積為235m<'2>/g；經(jīng)X射線衍射(XRD)、紅外光譜(IR)分析表明制備的白炭黑為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。 同時，本文還首次研究了由稻殼同時制備納米白炭黑和活性炭的最佳工藝條件，以及影響產(chǎn)品質(zhì)量的各主要因素，并對提高產(chǎn)品質(zhì)量的多種途徑作了初步探討。篩選出了反應(yīng)的最佳工藝

4、條件：與稻殼灰反應(yīng)的NaOH的濃度為2.5mol/L，反應(yīng)時間為4h，反應(yīng)溫度100℃，在此條件下，二氧化硅的溶出率為95％，白炭黑的白度在90％以上，所得活性炭的亞甲藍(lán)吸附值為12ml/0.1g以上。如果對稻殼進(jìn)行適當(dāng)?shù)那疤幚?、篩選后再進(jìn)行炭化，可以明顯提高活性炭的質(zhì)量。由濾液硅酸鈉溶液制備納米白炭黑可采用氯化銨中和，聚乙二醇-6000作表面活性劑，所得納米白炭黑質(zhì)量完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)。制備的納米白炭黑制品為白色絮狀沉淀，經(jīng)x射線衍射分