稻壳灰为硅源水热法合成介孔SiO2研究进展

简要介绍了介孔材料的性能及应用领域;评述了稻壳中二氧化硅的酸浸提取方法;综述了以稻壳灰为硅源,采用水热法制备介孔二氧化硅的研究现状;提出了采用水热法从稻壳灰制备介孔二氧化硅有待进一步研究的问题.     

稻壳活性炭的制备及在水质净化中的应用

以稻壳为原料制备了高比表面积的粉末活性炭,对其进行了表征,并将其用于自来水源水净化．研究结果表明,稻壳活性炭的碘吸附值和比表面积分别为1010mg/g和1923m^2／g;稻壳炭和商品炭对水中浊度的去除效果基本相同,对高锰酸盐指数的去除率分别为61％和50％;水样处理前后的GC-MS测试结果表明,稻壳炭和商品炭对自来水源水中有机物的去除率分别为71％和45％．制备的稻壳活性炭具有优良的吸附能力．     

稻壳预处理工艺对稻壳砂浆性能的影响

利用稻壳与水泥复合制备稻壳砂浆,并就稻壳经自来水和饱和石灰水浸泡两种预处理工艺对稻壳砂浆性能的影响进行了试验研究.结果表明:与未采取任何预处理措施的稻壳相比,经过两种预处理工艺处理的稻壳所制备的砂浆其力学性能明显提高,且饱和石灰水浸泡法预处理的效果优于自来水浸泡法;饱和石灰水浸泡法预处理后的稻壳制备的稻壳砂浆其水化热峰值最高,3d放热量最大.利用红外光谱分析了预处理前后稻壳表面官能团的变化,发现预处理后稻壳表面半纤维素吸收峰减弱,脂肪族吸收峰消失.     

稻壳的开发利用

介绍了国内外稻壳化工利用的最新发展．重点论述了以稻壳为原料．制备高比表面积的活性炭、高纯度的二氧化硅、碳化硅晶须(颗粒)及锂离子电池含硅炭材料的工艺过程．并简要介绍了其应用前景。     

热解和灼烧温度对稻壳灰特性的影响

为了探讨稻壳热解气化过程对稻壳灰物化结构及其活性的影响,研究了热解及灼烧对稻壳灰的表面结构以及微晶结构的影响.结果表明:直接灼烧时稻壳中的非晶SiO2在800℃左右开始转化为鳞石英而失去活性,稻壳经历高温热解后在600℃下灼烧制备稻壳灰可以保护SiO2的活性;灼烧温度对灰的孔隙特性有明显影响,灼烧温度高不利于稻壳灰的表面结构的改善;热解温度对稻壳灰孔隙特性影响较小,稻壳焦炭600℃下灼烧可制取比表面积大于60m2/g的稻壳灰.     

简述稻壳活性炭的制备及用于净化水源水

本文以稻壳为原料制备了高比表面积的粉末活性炭,对其进行了碘吸附值和比表面积测试,并将其用于水质净化。通过考察混凝剂用量、活性炭用量等因素的影响,确定了最佳的净化工艺,对比了稻壳活性炭与商品活性碳的净化效果,并对处理前后的水样进行了GC-MS测试。     

稻壳灰的综合利用研究

用稻壳发电后的剩余物稻壳灰联产纳米二氧化硅和高档活性炭,使稻壳的利用率大于90%.采用氢氧化钠为稻壳灰的硅碳分离处理剂,分离后的滤液采用改良沉淀法制备纳米二氧化硅.滤液中通入二氧化碳作为成核剂,在滤液中形成微小晶种,然后再加入硫酸进行沉淀.所制得的纳米二氧化硅分散均匀,粒径为20 nm左右.废液制备出长度40～150μm,直径为0.5～1μm的硫酸钙晶须.分离后滤渣在高温下用氢氧化钠进行活化,得到比表面积1140 m2/g,碘吸附值为1072 mg/g的活性炭产品,洗液可以循环到稻壳灰硅碳分离步骤中使用.     

卤化铵盐改性生物质稻壳焦的汞吸附特性

为了研制高效廉价的脱汞吸附剂,选用生物质废弃物稻壳制备稻壳焦,并对其进行NH4Cl和NH4Br化学浸渍改性.利用比表面积及孔隙度分析仪、扫描电子显微镜和X射线能谱分析仪等,对稻壳焦进行表征.在固定床汞吸附实验台上进行改性前后稻壳焦吸附脱除汞的实验,研究了稻壳粒径、改性剂种类和改性剂添加浓度对汞吸附的影响.实验结果表明,稻壳焦孔隙结构比较发达.随稻壳粒径减小,比表面积和微孔容积减小.改性后的稻壳焦微观形貌有较大改善,稻壳焦表面载氯/溴量显著增加.改性后稻壳焦的汞吸附量提高了约10倍.使用质量分数为1%的改性溶液即可显著提高稻壳焦的汞吸附脱除能力,且NH4Br改性后稻壳焦汞吸附性能略优于NH4Cl改性后稻壳焦.     

稻壳质介孔炭的制备与成孔机制

以稻壳为原料、KOH为活化剂,采用炭化和活化两步法制备了介孔炭。采用比表面积测定仪测定介孔炭的N2吸附脱附等温线,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)、小角X射线衍射分析仪(SAXRD)表征介孔炭形成过程中的物相变化与显微结构,由同步热分析质谱联用仪(TG-MS)分析生成的气体成分并推测成孔机制。结果表明:稻壳在420℃下炭化4 h,再将KOH与炭化稻壳按质量比3∶1混合均匀后,在750℃下活化1h,所制备的活性炭平均孔径为2.3 nm,最可几孔径4.5 nm,比表面积高达2175 m2/g,介孔率达到78.57%;同时,炭化稻壳在KOH的活化过程中生成的气体成分含有CO、CO2和H2O,炭化稻壳中SiO2与KOH的高温分解物K2O反应生成K2Si4O9。     

稻壳灰负载K_2CO_3催化制备生物柴油

以廉价的稻壳(RH)为原料,制备了K2CO3负载稻壳灰(RHA)的固体碱催化剂,用于催化制备生物柴油.利用X-射线衍射(XRD)、N2吸脱附、X射线能谱(EDS)对催化剂的结构进行了表征,并考察了K2CO3负载量、催化剂用量、反应物的醇油摩尔比和反应时间等因素对生物柴油产率的影响以及催化剂的可重复性使用.实验结果表明:稻壳在800℃下焙烧后制备的K2CO3/HRA催化剂,当K2CO3负载量为50%、催化剂用量为16%、醇油摩尔比为12∶1、在60℃下反应70,min后,生物柴油产率为92.6%.催化剂在重复使用5次以后,生物柴油产率降至66.8%,主要原因是催化剂中K元素的流失.     

介孔分子筛的研究进展

介孔分子筛具有均一可调的介孔孔径、较高的比表面积等一系列优异特性,成为当今国际上研究热点之一.文中从介孔分子筛的性能、合成、改性以及应用等方面进行了综述和展望.结合我们课题组的研究工作,对目前研究较多的介孔分子筛的合成方法,如水热法、室温合成法、微波辐射法等进行了概括,同时还概述了模板剂在分子筛合成中的应用以及以稻壳为原料制备介孔分子筛的研究情况.重点讨论了在提高介孔分子筛酸性和水热稳定性方面的研究工作,为研究以稻壳为硅源来制备介孔分子筛以及对分子筛的改性提供了一些思路与方向.     

NaOH为活化剂制备稻壳基高比表面积多孔炭

以氢氧化钠为活化剂制备稻壳基高比表面积多孔炭, 并对其活化机理进行了研究, 制备出比表面积超过2 500 m²/g、 孔径均一、 孔分布窄的多孔炭. 通过控制反应条件可以对多孔炭性能进行控制.     

用稻壳、稻草制取水玻璃过程中金属杂质的去除及其机理分析

对用稻壳、稻草制备水玻璃所剩余的炭渣进行了分析,给出实验结果.结果表明:金属成分在水玻璃的制备过程中以难溶化合物的形式被除去;难溶化合物能与酸反应,转化为可溶化合物;新技术制取的水玻璃溶液与传统方法相比,纯度相同,甚至更高.     

稻壳掺量及粒径对混凝土抗压强度影响的试验研究

对稻壳浸泡除糖,试验研究其掺量和粒径对C40混凝土抗压强度的影响规律.结果表明:混凝土中添加稻壳粉后混凝土抗压强度明显降低,且混凝土抗压强度的降低随稻壳掺量的增加大致呈线性变化规律;稻壳粒径大小对混凝土抗压强度有影响,表现为先增大后减小的趋势.稻壳掺量3%,粒径3.15 mm时可制备出C30混凝土.     

稻壳活性炭对Cr(Ⅵ)离子吸附过程的机理

以稻壳为原料,氯化锌为活化剂,运用微波电加热双模式制备活性炭,并研究了活性炭净化水中重金属(六价)铬离子的机理.通过单因素实验得到制备活性炭的最佳工况为:活化温度600℃,活化时间50 min,浸渍比(m(氯化锌)∶m(稻壳))1.5∶1,升温速率15℃/min.使用FTIR、比表面积及孔径分析仪(BET)、p HIEP(等电位点p H)等方法表征最佳工况下活性炭的孔隙特性及表面化学性质.实验结果表明,稻壳活性炭的比表面积达到了1 719.32 m2/g,总孔容1.05cm3/g.进一步研究了吸附时间、p H值、活性炭投加量及(六价)铬离子初始浓度对活性炭吸附重金属(六价)铬离子的影响规律,结果表明,在p H=2.0~3.0时,最佳工况下制备的活性炭具有最大吸附量,并且在90 min时达到吸附平衡.     

用稻壳、稻草制取水玻璃过程中金属杂质的去除及其机理分析

对用稻壳、稻草制备水玻璃所剩余的炭渣进行了分析，给出实验结果．结果表明：金属成分在水玻璃的制备过程中以难溶化合物的形式被除去；难溶化合物能与酸反应，转化为可溶化合物；新技术制取的水玻璃溶液与传统方法相比，纯度相同，甚至更高．     

CO2/H3PO4活化与NH4Br改性稻壳焦的脱汞性能实验研究

以生物质稻壳为原料,采用CO2,H3PO4活化方法,并经NH4Br溶液改性,分别制备了稻壳热解焦、活化焦和改性焦,并将其作为脱汞吸附剂.采用N2吸附/脱附、SEM-EDS、FTIR等方法研究吸附剂的微观物理化学特性,结果表明:CO2活化使稻壳焦的孔隙结构显著改善,增强了吸附剂对汞的物理吸附能力;H3PO4活化使稻壳焦表面生成大量酸性含氧官能团,有利于汞的化学吸附;NH4Br改性使Br元素有效负载到稻壳焦表面,促进了单质汞向氧化态汞的转化.固定床汞吸附实验结果表明:改性后的稻壳热解焦与活化焦的脱汞效率分别提高了60%与90%,实验120min后,CO2,H3PO4活化改性焦的汞吸附效率仍分别保持在90%与80%以上.生物质稻壳经CO2/H3PO4活化和NH4Br溶液改性后可作为燃煤电厂烟气喷射脱汞的廉价高效吸附剂.     

螺旋式稻壳挤压成型机设计

通过对生物质成型机理及影响成型因素研究,总结出一种较好的稻壳挤压成型的工艺条件,并设计了一种成型机,即在高温高压作用下,使稻壳产生较大的物理、化学变化,并通过螺杆挤压成型,成为一种相对高密度的燃料.这种稻壳棒燃烧后比燃烧同样的烟煤所产生的热量高12.05%,而排出烟尘中的二氧化碳特别是二氧化硫含量却大大降低,是可以替代原煤的新型环保燃料.稻壳挤压成型机具有投资少、见效快的特点,市场前景广泛,具有可观的经济效益和社会效益.     

利用白酒糟稻壳制备无污染吸附剂的研究

利用白酒糟中的稻壳制备吸附剂可获得产率高、悬浮率高的处理水体油污以及其他相关废水的优质吸附剂.经有关检测可确定不会产生二次污染.研究优化了白酒糟稻壳制备吸附剂条件:含水率为59.89的样品炭化时间为105min;含水率为48.03的样品炭化时间为105min;含水率为30.57的样品炭化时间为90min;含水率为22.15的样品炭化时间为50min;含水率为6.2的样品碳化时间为30min;碳化温度均为400℃.     

不同稻壳炭施用量对富士苹果果实品质指标和香气物质的影响

为明确稻壳炭对苹果果实糖酸积累和香气物质的影响,以15年生富士苹果为试材,于2011—2013年测定了不同用量的稻壳炭与复合肥混施条件下富士苹果果实糖酸含量和香气物质.结果表明,增施2. 5 kg稻壳炭能够增加果实硬度、可溶性固形物含量、可溶性糖含量和维生素C含量,降低可滴定酸含量,提高糖酸比和固酸比;不同稻壳炭处理的4种糖含量均显著高于单施复合肥处理,以增施稻壳炭2. 5 kg处理的果糖、葡萄糖、蔗糖和总糖含量最高;不同稻壳炭处理的果实中酒石酸、苹果酸、柠檬酸含量均低于单施复合肥处理,以增施1. 25 kg稻壳炭的最低,不同处理间差异不显著;增施2. 5 kg稻壳炭肥能显著增加富士果实的香气种类和特征香气成分.