稻壳灰制备白炭黑可行性研究报告 1. 前言： (1) 2. 产品用途： (2) 2.1 电子封装材料 (3) 2.2 树脂复合材料 (3) 2.3 塑料 (3) 2.4 涂料 (4) 2.5 橡胶 (4) 2.6 颜（染）料 (5) 2.7 陶瓷 (5) 2.8 密封胶、粘结剂 (6) 2.9 玻璃钢制品 (6) 2.10 药物载体 (7) 2.11 化妆品 (7) 2.12 抗菌材料 (8) 2.13 在光学领域的应用 (8) 2.14 新型有机玻璃添加剂 (9) 3. 市场需求分析： (9) 4. 白炭黑工业生产方法： (11) 4.1 气相法 (11) 4.2 沉淀法 (12) 4.3 新方法 (12) 4.4 以稻壳灰为原料的生产方法： (12) 5. 工艺流程： (13) 6. 设备配置报价表： (14) 7. 市场利润分析： (15) 1. 前言： 水稻是世界上种植面积最广、产量最大的农作物。我国稻谷总产量约2 亿t，占全世界总产量的1/3，居世界首位。稻谷中，作为主要的副产物——稻壳(rise hull，RH)约占20%，是稻谷加工厂的主要副产品。按此计算，我国每年的稻壳总量在4000 万t 左右，数量十分庞大，是一种量大面广价廉的可再生资源。由于稻壳体积大，容重小，在许多地方已成为农业废弃物，特别是稻壳燃烧后的稻壳灰，用途局
限，价格低廉，大部分作为废物弃之，对环境产生巨大压力。因此，为稻壳寻求合适的出路已成为日益迫切的课题。 稻壳的主要组成是纤维素类、木质素类和硅类, 品种及产地不同, 其组成有所差别, 大致组成为: 粗纤维35.5%～45%( 缩聚戊糖16%～22%) 、木质素21%～26%、灰分11.4%～22%、二氧化硅10%～21%。根据稻壳的化学组成, 可将它的利用分为三大类: 利用它的纤维素类物质, 采用水解的方法生产如糠醛、木糖、乙酰丙酸等化工产品; 利用它的硅资源生产如泡花碱、白炭黑、二氧化硅等含硅化合物; 利用它的碳、氢元素, 通过热解( 气化、燃烧等) 获得能源。 我国是世界上稻壳资源最丰富的国家，但是与发到国家相比利用率低，综合利用效益差。俄罗斯利用稻壳灰生产的产品有活性炭，水玻璃及化工原料。印度用稻壳灰研制并推广应用的产品有高标号水泥、建筑用砖及活性炭。日本在稻壳灰利用方面处于世界先进水平，主要应用于土壤改良、育苗培土、脱臭、水净化、保温材料等方面。由此可见，稻壳灰的应用范围非常广泛，其前景十分诱人。 2. 产品用途： 白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。其化学组成为SiO2 nH2O,是一种多孔性高分散并具有极强吸附力的白色蓬松状物。是橡胶、塑料、油漆、油墨、造纸、农药及牙膏等行业不可缺少的优良助剂，特别是
稻壳灰在各种混凝土中的应用 1. 轻混凝土 以往，将植物纤维破碎，与适量水泥拌合加工成型制成各种板材，如水泥刨花板、稻草板，作为隔热、吸音板得以应用。根据稻壳的材性，以稻壳为骨料，加入107胶、水泥和水拌合制成稻壳水泥混凝土，按质量用料比例:稻壳∶水泥= (27-18)∶100，水∶水泥=49∶100; 107胶∶稻壳=30∶100，该混凝土容重0.8 kg/m3~1.3 kg/m3，抗压强度8 MPa~15 MPa，抗折强度2 MPa~6 MPa，导热系数0.23 W/mK左右，在-20℃经过25次冻融后，试样无变化，具有良好的保温隔热性能和耐久性。 本混凝土的骨料不需要进行任何预处理，它与用砂石作骨料的混凝土具有完全相同的施工工艺，因此，便于现场拌和施工。稻壳含SiO2高，润湿后易于压实，干燥后体积不膨胀，也耐腐蚀，这种混凝土与金属有较强的粘接力，可以用钢丝网或钢筋作骨架。由于以韧性很好的稻壳作骨料，因此，混凝土的材性与木材相近，有可锯、可钉、防腐蚀、不易燃烧等特点，拼板可用水泥砂浆粘接，是一种比较理想的轻混凝土。 2. 稻壳灰水泥及稻壳灰水泥混凝土 稻壳经过专用的烧灰炉烧去有机物，残留下无机物SiO2灰烬等，再经过磨机磨细，即可得到稻壳灰。就目前来说，稻壳灰在建筑上的应用主要在水泥、高性能混凝土方面。 2.1 稻壳灰水泥 用稻壳灰与不同比例的波特兰水泥(普通硅酸盐水泥)按0∶100; 30∶70; 50∶50; 70∶30的比例混合，发现含70%的稻壳灰的混合料在所有3、7、28、90天龄期均具有最高强度，抗压强度值分别为: 3 d，31.9/22.4; 7 d，45.7/32.5; 28 d，58.7/42.4; 90 d，63.9/47.7 (分母代表0∶100时的水泥强度，单位MPa)。“稻壳灰砂浆及混凝土的一个重要性质是它的抗酸侵蚀耐久性特别好”。“稻壳灰作为一种高活性火山灰能减少含活性集料砂浆的碱集料膨胀”。在高强度大体积混凝土中，用稻壳灰可得到高强度而内部温升不大，典型地稻壳灰混凝土28 d强度比普通波特兰水泥混凝土高8%，而在7 d~28 d 内部温升却低于21℃。 2.2 石灰稻壳灰水泥 用消石灰与稻壳灰或生石灰与稻壳灰混合制成消石灰稻壳灰水泥及生石灰稻壳灰水泥。两种石灰稻壳灰水泥的安定性均合格。消石灰稻壳灰水泥的凝结时间较普通水泥略长，而生石灰稻壳灰水泥的凝结时间较快。两种石灰稻壳灰水泥的标准稠度，较硅酸盐水泥标准稠度(24%左右)大得多，这是稻壳灰有特大的比表面积，而引起标准稠度的增加。不掺减水剂用生石灰配制的配合比为0.76∶1∶1.53∶2.70的生石灰稻壳灰混凝土28 d物理力学性能是:塌落度2.5 cm~4.0 cm，抗压强度14.81 MPa，劈拉强度1.54 MPa，静压弹模2.01×104MPa。如适当掺加一些减水剂强度会有所提高。 2.3 稻壳灰水泥混凝土 稻壳灰有以外掺或内掺形式掺入混凝土，在等量取代20%水泥的情况下掺稻壳灰试件，3 d、7 d 抗压强度均小于未掺稻壳灰的空白组，但28 d抗压强度较空白组增加20%，说明稻壳灰具有较高的火山灰活性，在超量取代水泥的情况下，稻壳灰的增强效果更显著。稻壳灰以外掺形式掺入混凝土的技术条件及结果，力学性能见表1。从表1看出，掺稻壳灰的试验组抗压强度提高的幅度较大，且早期比后期强度高，表明稻壳灰有强烈的增强作用，与硅灰相似。掺入具有分散作用的减水剂，使稻壳灰增强作用得到充分发挥。这是由于稻壳灰掺入混凝土后，高活性的SiO2能较快地与水泥水化生成的氢氧化钙起强烈的火山灰反应形成低钙水化硅酸钙凝胶，起到增加强度，改善骨料水泥石界面结构和填充毛细孔的作用，使混凝土密实性增加，强度大为提高，劈裂抗拉强度、粘结强度、轴心抗压强度、静压弹模、抗氯离子渗透、防锈等性能都得到明显提高和改善。试验结果还表明，使用“双掺”技术效果更佳。南京水利科学研究院所作的该系统研究得出的结论是:掺稻壳灰能制造高强、密实、耐钢锈混
介孔吸附材料常用的表征方法 摘要：介孔材料具有优越的性能和广泛的应用价值，成为各个领域研究的热点。本文简单介绍了介孔材料在吸附方面的应用以及常用的表征方法，如XRD、电镜分析、热重分析、BET法等。 关键词：介孔材料、吸附、XRD、BET、电镜分析 介孔材料是一种具有多种优良性质，应用广泛的新型材料。新型介孔吸附材料具有吸附容量大，选择性高，热稳定性好等[1]优点，成为研究的热点。对于气体的分离，如CO2的吸附（缓解温室效应）具有重要意义。 1.介孔吸附材料的简介 1.1介孔材料 介孔材料是一种多孔材料，IUPAC分类标准规定孔径2.0～50nm的为中孔，也就是介孔[2]。随着不断深入的研究，从最初的硅基介孔材料到现在各种各样的非硅基介孔材料被制备出来，并广泛应用于催化剂制备，新型吸附材料等行业。最初的介孔材料源于沸石，沸石是指多孔的天然铝硅酸盐矿物。这类矿物的骨架中含有结晶水，骨架结构稳定，在结晶水脱附或吸附时都不会被破坏掉[2]。后来人们根据沸石的性质结合实际需要相继合成了人造沸石（分子筛）。目前以SiO2为基础合成的介孔材料成为国际众多领域研究的热点。主要的研究方法是通过浸渍的方法在分子筛上负载相应的有机物分子，优化分子筛的表面特性，如较高的吸附容量，好的选择性及较多的活性位等，在生物材料，吸附分离，催化，新型复合材料等领域具有重要的应用价值和前景。 介孔材料具有独特的有点[3,4]：①孔道高度有序，均一性好，孔道分布单一，孔径可调范围宽。②具有较高的热稳定性和水热稳定性。③比表面积大，孔隙率高。④通过优化可形成具有不同结构、骨架、性质的孔道，孔道形貌具有多样性。 ⑤可负载有机分子，制备功能材料。 1.2新型吸附材料 上世纪90年代，Mobil Oil公司以二氧化硅作为主要氧化物，用长链烷基伯胺作模板剂，水热法制备出含有均匀孔道，孔径可调，呈蜂窝状的MCM-41介孔材料。它具有孔道呈六方有序排列、大小均匀、孔径可在2～10nm内连续调节，比表面积大等特点[2]，对于开发新型的吸附剂具有重要意义。目前，研究的热点是由负载改性的介孔材料制备出选择性高、吸附容量大、热稳定性好、再生容易的复合吸附材料。研究较多的是用有机胺改性的MCM-41和SBA-15介孔材料制备高效的CO2吸附剂[5]。研究发现二异丙醇胺通过浸渍的方法负载到MCM-41和SBA-15上可显著提高其吸附容量，XRD图像说明负载前后的吸附剂孔径结构并未发生改变，负载不同的胺可得到不同的吸附效果[6]。 2.常用的表征方法
稻壳和稻壳灰的利用 稻壳是大米加工的副产品，约占稻谷的22%。我国东北三江平原盛产大米，大量的稻壳在米业公司堆积成山，最普遍的消耗利用方式是作为冬季取暖的燃料。在丹东等沿海地区，则被用来作为冰垛保温材料，大量储存的冰块可供渔船出海捕捞全年所需。更有人将稻壳作为生产饲料的原料，以此谋利。最近十多年以来，水稻集中产区有了稻壳发电的利用方式，虽是国家所提倡的新能源开发，但一次投资大、相关产业补贴政策不到位、原料供应不稳定、收购价格难受控等诸多因素，始终得不到推广。其实，稻壳和稻壳灰的利用方式还有很多。 稻壳作酿酒辅料 稻壳质地疏松，吸水性强，具有使用量少而使发酵界面增大的特点。稻壳中含有的多缩戊糖和果胶质，在酿酒过程中生成糠醛和甲醇的物质。稻壳是酿制大曲酒的主要辅料，也是麸曲酒的上等辅料，是一种优良的填充剂，生产中用量的多少和质量的优劣，对产品的产量、质量影响很大。 江苏农垦集团下属几个农场的大米加工厂、湖南长沙的“亮之星”米业公司就是利用稻壳酿制优质白酒，以此消耗大量的稻壳。 稻壳做化妆品 据报道，日本企业使用稻壳制造美容化妆品，受到女性消费者的欢迎。 日本自古以来就知道如何利用糙米后的废弃物--稻壳，如加盐后用于腌咸菜，烧成灰加水过滤后用来洗涤物品等。 日本一些企业已用它制造香波、香皂及美容的化妆品和化妆水等，颇受女性消费者的青睐。其特点是有明显的保湿作用，可清除肌肤上的污垢，并且对皮肤的刺激性较小，此外，还有抑制黑色素生成，减少皱纹、斑雀等的功效。 据研究，稻壳中含有各种维生素、酶及食物纤维，对促进皮肤的新陈代谢有一定效果；稻壳中的另一种有用成分--肌醇可预防直肠癌及乳腺癌等；γ-谷维素对自律神经失调症和更年期障碍也有疗效。 使用稻壳制造化妆品有百余年历史的里阿尔公司的科研人员说，稻壳中还有许多未知的成分，用它在各种领域开发新商品还有充分的余地。 稻壳砖 稻壳内含20%左右优良的无定型硅石，是制砖的好原料。在日本，将稻壳类与水泥、树脂混和均匀后，经快速模压制成砖块，具有防火、防水及隔热性能，重量轻，且不
稻壳灰制备白炭黑 稻壳是大米加工的主要副产物，约占稻谷重量的20%，目前全世界年产稻壳60Mt以上。稻壳灰作为稻壳燃烧后的产物，如果不加以利用，不但造成浪费，而且还污染环境；稻壳灰中主要成分为二氧化硅，约占60%，其他矿物杂质很少，尤其是放射性元素U和Th的含量特别低，是白炭黑理想原料。白炭黑是一种重要的化工原料，由于其具有补强性、分散性等多种性能，因此被广泛的应用于制鞋、橡胶、塑料、乳胶、涂料、农药、消防、电镀、牙膏、造纸、树脂、化妆品、医药及食品等领域。因此，对稻壳灰的研究有重大意义，不仅解决了大量农业废弃物的污染问题，同时也充分利用了资源，变废为宝，为社会创造更多的财富。国内外关于由稻壳以及稻壳灰制备白炭黑的研究报道也较多，大致分为气相法和沉淀法两类，但气相法由于设备要求高，成本高而限制了其应用范围，故现在关于白炭黑的工业化生产的可行性研究大多采用传统的沉淀法。本文主要研究用碳酸钠法制备白炭黑，用碳酸钠水溶液蒸煮稻壳灰，趁热过滤后，低温冷却滤液，析出沉淀白炭黑，并研究碳酸钠浓度、反应时间、反应温度等因素对产品得率和性能的影响。 1 实验材料与方法 1.1 实验仪器与试剂 试验原料：稻壳炭由安徽鑫泉米业有限公司提供； 试验药品：Na2CO3、HC1；所有试剂均为分析纯； 试验仪器：日本电子株式会社JSM 7600F扫描电子显微镜，南京大学仪器厂OTL1200型高温管式炉，上海精科公司722N型可见光分光光度计，上海昕瑞公司WSB一3白度计等。 1.2 原料分析与实验方法 1.2.1 原料分析 稻壳灰成分分析方法完全按照GB／T28731—2012固体生物质燃料工业分析方法，分别测定稻壳炭水分、灰分和挥发分的含量，数据列于表l。 稻壳灰组成 水分/% 碳含量/% 二氧化硅含量/% 其他/% 2.36 38.47 58.07 1.10 由表可知，稻壳灰中主要为碳和二氧化硅，因此作为制备白炭黑的原料是比较理想的，产生的炭渣可制备活性炭。 利用扫描电子显微镜观察稻壳灰的表观形貌(图1)：放大100倍(图1a)下可见稻壳灰外表面有规则的纵横相交的网纹，每一个网格中部有一个近似圆锥体的凸起孔隙，而其内表面结构致密，有一层膜覆盖。将凸起孔隙处放大2 000倍(图lb)测量孔隙尺度大约在10 m，孔隙周围散落有大量形状不规则的片状物，此片状物以及内表面覆盖的膜均为无定型的SiO2。此外，内外表面之问存在一个夹层，夹层由纵横交错的板片构成，呈蜂窝状，含有大量的孔隙，研究表明这些蜂窝状孔正是形成活性炭孔隙的来源。通过微观分析，证明了稻壳炭中SiO2的非晶性及其自身的多孔性，说明稻壳炭是制备活性炭和提取SiO2的良好材料。 1.2.2 二氧化硅制备方法
氨基功能化介孔氧化硅材料的制备 摘要 介孔氧化硅材料由于其较大的孔容和比表面积，较好的生物相容性和无毒性等优点，受到越来越多研究者的关注。有机-无机介孔材料也称为PMOs（Periodic Mesoporous Organosilicas）是采用共缩聚的方法以桥联的有机硅酯作为硅源前体，将有机基团键合在材料的骨架中，可以使有机基团更均匀地分布在材料的骨架中并且不会堵塞孔道。PMOs 材料规则的孔道分布、可调的孔道微环境、丰富的有机基团等性质赋予了其潜在的应用前景，尤其在药物负载中显示了独特性能。双模型介孔材料（BMMs）是一种新型介孔材料，它具有双孔道结构：3 nm 左右的蠕虫状一级孔与10-30 nm左右的球形颗粒堆积孔。由于BMMs有别于单一孔道介孔材料，具有结构可控和粒度可控等许多独特性质，通过进一步表面改性，能够针对特定的药物分子，尤其是不溶性药物分子进行装载与可控释放，具有很好的专一性。 关键词：双模型介孔材料；氨基功能化；载药
Abstract Mesoporous silica materials due to its larger surface area, pore volume, advantages of good biocompatibility and non-toxic got more and more attention from researchers. Organic-inorganic mesoporous materials is also known as PMOs (Periodic Mesoporous Organosilicas) is using the copolycondensation method to bridging the silicone ester as a silicon source precursor, The organic group bonded in the skeleton material can make the organic groups more evenly distributed in the frame of material and will not block channel. PMOs material rules of channel distribution, adjustable pore micro environment, abundant organic groups leading to its potential application, especially shows the unique performancei n drug load. Bimodal mesoporous material (BMMs) is a new mesoporous material consisting of worm-like mesopores of 3nm as well as large inter-particles pores around 10-30 nm. Different from mesoporous materials with only one pore distribution, BMMs could realize the loading and controlled release of specific drug molecules, especially for the insoluble drugs, through surface modification, due to the unique characteristics such as the controllable structure and particles size. Keywords: Bimodal mesoporous material; Amino functionalization; drug
本文摘自再生资源回收-变宝网（https://www.doczj.com/doc/0b17796057.html,）稻壳灰是什么?稻壳灰用途? 变宝网6月28号讯 稻壳灰在大家的印象中好像很少接触，其实稻壳灰在很多日常用品中都有它的身影，比如牙膏，想不到吧，今天随小编了解一下稻壳灰。 一、稻壳灰是什么：稻壳灰稻壳、米糠和碎米等稻谷加工中的副产品,经再加工可制成各种有用的产品。 二、稻壳灰用途：稻壳灰可以用于制作牙膏或牙粉研磨剂，将稻壳洗净后晾干或烘干，再置于炉中进行白化燃烧，脱碳烧制成白色具有一定化学活性的稻壳灰，再将白色稻壳灰按一定的配比加入到牙膏或牙粉的研磨剂中，即可制成一种含稻壳灰的牙膏或牙粉摩擦剂。稻壳焚烧后所制得的具有化学活性的白色稻壳灰中含有丰富的二氧化硅、钠、钾和钙等成分，用其制作牙膏或牙粉的研磨剂时其中的二氧化硅对牙齿的牙垢具有明显的磨蚀作用，而稻壳灰中的钠、钾和钙等活性成分又能对牙齿摩擦起到帮助作用，因此用稻壳灰制作牙膏或牙粉的研磨剂具有清除牙垢能力强，效果好的特点，而且用稻壳灰制作牙膏或牙粉的研磨剂具有价格低，制作简便，起到变废为宝的一举两得之功效，值得推广应用。稻壳灰也可以与其它牙齿研磨剂组合成复合研磨剂。
三、稻壳灰价格：市面上销售稻壳灰一般按袋来计算，2016年稻壳灰最新价格区间在6元/袋~25元/袋。具体价格可以询问供应商为准。 更多稻壳灰相关资讯关注变宝网查阅。 本文摘自变宝网-废金属_废塑料_废纸_废品回收_再生资源B2B交易平台网站； 变宝网文章网址：https://www.doczj.com/doc/0b17796057.html,/newsDetail97009.html 网上找客户，就上变宝网！免费会员注册，免费发布需求，让属于你的客户主动找你！
中国陶瓷│CHINA CERAMICS │2011(47)第 3期│29中国陶瓷│CHINA CERAMICS │2011(47)第 3 期│29 利用谷壳制备白炭黑及性能研究 成 岳1, 潘顺龙1,2 ,苏晓渊1，冯茂华1 （1 江西省先进陶瓷材料重点实验室, 景德镇 333001; 景德镇陶瓷学院 材料学院, 景德镇 333403;2 扬州大学 环境学院, 扬州 225127） 【摘 要】本课题利用谷壳成功制备出优良的白炭黑，通过正交实验确定了最佳实验条件，并对得到的白炭黑进行了XRD、SEM、TEM 等表征，结果表明本试验所得白炭黑为纳米级别。性能优良，成本低廉，为综合利用谷壳指明了一条新的出路。 【关键词】谷壳，白炭黑，表征，吸附中图分类号：TQ174.4 文献标识码：A 引 言 我国稻壳的资源极其丰富，但是目前大多数只是作为初级燃料，综合利用率很低，而且对大气环境有很大影响[1-3]。针对这一情况，本着充分利用资源，提高经济效益，保护环境的目的，本课题对稻壳的深度加工和综合利用进行了探讨。成功利用稻壳制备出优质的纳米白炭黑，探索出一条利用稻壳的新出路。 白炭黑又称活性二氧化硅，主要用于橡胶工业，是制造浅色橡胶制品最良好的补强剂和填充剂。另外，在涂料、油漆、油墨制造等方面也有广泛的用途，享有“工业味精”、“材料科学原点”之美誉[4]。稻壳中含有丰富的二氧化硅，主要分布在稻壳的外表内层，颗粒处于纳米级别范围内，主要以生物矿化方式、无定形状态存在，在稻壳中所含的重量为3%～22%。稻壳的获取成本低，可以得到高价值的产品，很符合目前的发展要求[5-7]。从稻壳中提取的纳米二氧化硅纯度高且不含有重金属(砷，铅)等杂质，特别适合于食品、医药、化妆品、牙膏等领域，市场潜力巨大。 1 实 验 1.1实验试剂及设备 稻壳(稻米加工厂），盐酸(分析纯，南昌赣江盐酸 收稿日期：2010-12-13E-mail ：cy_jci@https://www.doczj.com/doc/0b17796057.html, 加工厂），氢氧化钠(分析纯，上海久亿化学试剂有限公司），亚甲基蓝（分析纯，国药集团化学有限公司）。 合成的样品用马弗炉(WS-10-13，上海路达实验仪器有限公司)进行脱碳处理，采用德国Bruker 公司的D8-Advance 型X-Ray 仪鉴定合成白炭黑结构类型，用英国Malvern 仪器有限公司的Mastersizer 2000-激光粒度仪分析粒度，用北京中国科学院科学仪器厂的KYKY-1000B 型扫描电镜和日本电子公司的JEM-2010透射电镜进行形貌分析。 1.2稻壳制备白炭黑 称取一定量的稻壳，除去杂质后用浓度为20%的盐酸清洗以除去稻壳内部的碱性物质和其他杂质，然后将洗净的稻壳放入马弗炉中进行脱碳处理，然后去除粗产品中的铁。除铁后的脱炭稻壳进行研磨，然后将其与氢氧化钠混合共沸，研磨的细度尽量越细越好。因为细度越小则增大了接触面积有利于其与氢氧化钠的反应。然后在75℃下恒温过滤，再加酸置换出白炭黑，经水洗后就得到了纯净的白炭黑[8-10]。 2 结果分析与讨论 2.1验证白炭黑产率的正交试验 影响白炭黑产率的因素有：料液比、反应温度、提取液(NaOH)浓度，反应时间，稻壳的品种，稻壳的脱炭温度，提取时最终PH 值等因素。其中：料液比、反应温度、提取液(NaOH)浓度、反应时间几个因素最为重要。所以本次实验选取了四个影响因素：料液比，提取液(NaOH)浓度，反应时间，反应温度。每个因素选三个水平。所以选择四因素三水平的正交表。具体情况见下表： 表1 实验因素水平表 Tab.1 Factors and levels of orthogonal test 正交实验结果见表2，表中1、2、3分表代表着每 个因素的3个水平，用分析天平称量出最后得到的白炭黑，从而计算得出它的产率。
简述介孔材料及其应用 王丽萍 专业：化学 学号：2012110639 摘 要：本文综述简要介绍了介孔材料的发展历程、特点、合成原理以及方法。并 阐述了介孔材料在选择性催化、生物医药、新能源材料等领域的应用。又进而详细介绍了几种重要的介孔材料，并且对其特点、合成机理等进行了描述。 关键词 介孔材料 应用 SBA-15 PMOs 前言 介孔材料的比表面积大，结构长程有序，孔径分布狭窄并且连续可调，孔隙率高等特点，使得介孔材料可以轻易完成吸附、分离的工作，这是许多微孔沸石分子筛难以实现的。此外，介孔材料表面丰富的硅醇键使之非常适合成为主体材料进行金属、金属氧化物和金属有机化合物等客体材料在孔道内的组装，从而形成主客体介孔材料。其独有的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应使之在诸多领域如催化、吸附、环保、光电、化学固定及酶分离等研究上取得了很大的进展。 一、介孔材料简介 按国际纯粹和应用化学协会(IUPAC)的定义，孔径小于2纳米的多孔材料称为微孔材料,孔径大于50纳米的多孔材料为宏孔材料,而孔径介于微孔与宏孔之间的多孔材料则称为介孔材料。 关于介孔材料的分类有两种方式，按照化学组成分类，可分为硅基和非硅基组成介孔材料两大类。按照介孔是否有序分类，可分为无序介孔材料和有序介孔材料。 二、介孔材料的发展 1992 年Mobil 公司的科学家们第一次报道了使用烷基季铵盐阳离子表面活性剂为模板，在水热条件下于碱性介质中通过-+I S 作用组装得到，最后溶剂萃取回收模板剂且成功合成M41S 系列介孔材料，此类材料具有较大的比表面积、孔道规则并且在纳米尺度内有序排列、具有无定形的孔壁原子尺度的孔壁中原子呈无序排列，从此标志着介孔材料的出现。1995年Pinnavaia 等人以长链烷基伯胺为模板剂在室温中性条件下合成出了介孔全硅分子筛HMS 系列，其具有六方结构但长程有序度不是很好，由于是在中性条件下合成的，有机模板剂和无机前驱体都不带电荷，相互之间的排斥力减小，能形成更厚的孔壁，水热稳定性较高。[1] 为了提高介孔材料的有序性，Pinnavaia 等人又利用非离子型表面活性剂与中性低聚硅
第１７卷第２期黑龙江八一农垦大学学报１７（２）：６３～６６２００５年４月Ｊ．ｏｆＨｅｉｌｏｎ百ｉａｎｇＡｕｇｕｓｔＦｉｒＳｔＬａｎｄＲｅｃｌ锄ａｔｉｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉ够Ａｐｒ．２００５ 文章编号：１００２—２０９０（２００５）０２—００６３－０４ 稻壳沉淀法制备白炭黑工艺的研究 阮长青（１．黑龙江八一农垦大学，大庆１６３３１９；１，马军喜２，崔素萍１，何海霞３ ２．完达山乳业股份有限公司８５１１事业部；３．哈尔滨冠邦食品有限公司） 摘要：以稻壳为原料，ＮａｏＨ、Ｈ。ｓｏ，为活化剂，采用沉淀法对白炭黑制备的工艺进行了研究。结果表明，采用沉淀法制各自炭黑的工艺条件为：稻壳灰酸化时加酸速度为０．０４ｍＬ／ｇ?ｍｉｎ，碱化处理时间为５．５ｈ，稻壳灰与４０％Ｎａ０Ｈ溶液配比为ｌ：１．５，助剂硫酸钠及苯甲醇加入量分别为２．Ｏ％和１．５％。产物的比表面积为２１９．３ｍ２／ｇ；提取率（白炭黑：稻壳灰，白炭黑：稻壳）分别为５５．２％、１０．７％。产品经红外光谱进行了表征，质量检测结果符合国家标准。 关键词：稻壳；白炭黑；制备 中图分类号：Ｔ０４２４．２文献标识码：Ａ ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆＳｉＩｉｃａ ｂｙＰｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｉｔｈＲｉｃｅＨｕｓｋ ＲＵＡＮＣｈａｎｇ－ｑｉｎｇ，ＭＡＪｕｎ－ｘｉ，ＣＵＩＳｕ－ｐｉｎｇｅｔａ１． Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅＳｉｌｉｃａｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ，ｔａｋｉｎｇｔｈｅｒｉｃｅｈｕｓｋａｓｔｈｅｒａｗｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｓｏｄｉｕｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅａｎｄｓｕｌｆ．ｕｒｉｃａｃｉｄａｓｔｈｅａｃｔｉＶａｔｉｎｇａｇｅｎｔｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｗｈｅｎｕｓｉｎｇｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｔｏｐｒｅｐａｒｅｓｉｌｉｃａｐｉｇｍｅｎｔ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｐｅｅｄｏｆａｃｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｈｏｕｌｄ０．０４ｍＬ／ｇ?ｍｉｎ，ｔｈｅｔｉｍｅｏｆａｌｋａｌｉｚａｔｉｏｎｓｈｏｕｌｄｂｅ５．５ｈ，ｔｈｅａｌｌｏｃａｔｅｄｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｒｉｃｅｈｕｓｋａｓｈａｎｄｔｈｅ４０％ｓｏｄｉｕｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅｓｏＩｕｔｉｏｎｓｈｏｕＩｄｂｅ１：１．５，ｔｈｅｑｕａｎｔｉｔｙａｄｄｅｄｔｏｔｈｅａｃｃｅｓｓｏｒｙｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｏｆｓｏｄｉｕｍｓｕｌｆａｔｅａｎｄｂｅｎｚＯｉｃａｌｃｏｈＯｌｓｈｏｕｌｄｂｅ２．０％ａｎｄ１．５％ｌｉｋｅｔｈｉｓ，ｔｈｅｅｘｔｅｒｉｏｒａｒｅａＯｆｔｈｅｐｒＯｄｕｃｔｗｏｕｌｄｂｅ２１９．３ｍｚ／ｇ，ｔｈｅｒａｔｅｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ（ｓｉｌｉｃａｐｉｇｍｅｎｔ／ｒｉｃｅｈｕｓｋａｓｈ，ｓｉｌｉｃａｐｉｇｍｅｎｔ／ｒｉｃｅｈｕｓｋ）ｒｅｓｐｅｃｔｉＶｅｌｙｗｏｕｌｄｂｅ５５．２％ａｎｄ１０．７％．ＴｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｉｌｉｃａｗａｓｃｏｎｎｒｍｅｄｂｙＩＲｓｐｅｃｔｒｕｍ，ｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｗａｓｃＯｎｆｂｒｍｅｄｔｏｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌｓｔａｎｄａｒｄｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｉｃｅｈｕｓｋ；ｓｉｌｉｃａ；ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ０前言 白炭黑，又名沉淀二氧化硅，分子式Ｓｉ０。．油漆、油墨、造纸、农药及牙膏等行业不可缺少的白色补强填料ｎ１。ｎＨ。０，白色无定形微细粉末，质轻。是橡胶、塑料、的优良助剂，特别是在橡胶工业，白炭黑已成为最佳 稻壳是大米加工的主要副产物，约占稻谷重量的２０％。稻壳中含有１５％～２０％的无定形水合二氧化硅，其它成分主要为碳氢化合物。稻壳中含硅较高，采用不完全燃烧热解稻壳可得到的稻壳灰中二氧化硅的含量在５０％～６０％左右、碳３５％～４０％左右。笔者曾确定了由稻壳制备油脂脱色剂一一稻壳炭的工艺参数乜１，本文在此基础上，将稻壳制备稻壳炭的另一副产物一一硅酸钠采用沉淀法进一步处理，以制备重要的化工原料——白炭黑。 实验仪器及材料 １．１仪器 ＨＪ一１型磁力加热搅拌器（江苏金坛国华仪器厂）；７０Ｄ一４型电热干燥箱（大连实验设备厂）；Ｓｘｚ一１２—１０箱式电阻炉（上海实验电炉厂）：７２２一Ｓ分光光度计（上海分析仪器总厂）；ＨＺＧＡ卜７１６０收稿日期：２００５—０卜１８ 项目来源：黑龙江省农垦总局科技局课题“水稻深加工综合利用技术研究”部分研究内容（ＨＫＫ９５一０３—０卜０４）。 作者简介：阮长青（１９６８一），男，副教授，东北农业大学硕士研究生毕业，现从事食品营养与安全的教学与科研工作。
三维介孔材料SBA-16的制备 分别称取12 g F108和31.44 g硫酸钾放入500 mL烧杯中，加入360 g浓度为2 M的盐酸。在室温下（25 °C）搅拌4 h，使表面活性剂全部溶解并且分散均匀后，将温度升至38 °C。待恒温后，在剧烈搅拌下，逐滴加入25.2 g正硅酸乙酯（TEOS），连续搅拌20 min后停止。静置保持反应物24 h，整个过程维持38 °C 不变。所得白色粉末，通过离心进行收集（转速5000 rpm）,用去离子水洗涤6次，并在烘箱中40 °C干燥。表面活性剂在500 °C空气中焙烧5 h去除，升温速度控制在2 °C /min。 二维介孔二氧化硅材料SBA-15的制备 室温下，将1 g P123和2.24 g KCl溶于30 g 2 M的盐酸中，当搅拌至均一溶液后，逐滴加入2.08 g正硅酸乙酯（TEOS）,并强烈搅拌30 min。静置24 h 后，把所得混合物转移至带聚四氟乙烯衬套的不锈钢反应釜中，100 °C晶化24 h。自然冷却后，经抽滤，反复洗涤，在烘箱中过夜烘干。 三维介孔二氧化硅材料SBA-16的制备 在45 °C下，将4.0 g F127和8.0 g浓盐酸（37 wt%）溶于192 g蒸馏水中。在搅拌均一后，加入12.0 g 正丁醇，并强烈搅拌1 h。逐滴加入18 g正硅酸乙酯（TEOS）后，在相同温度下搅拌24 h。将所得混合物转移至带聚四氟乙烯衬套的不锈钢反应釜中，100°C晶化24 h。自然冷却，经抽滤，反复洗涤，所得粉末样品在烘箱中过夜烘干。 MCM-41的合成 将4.38 g CTAB加入到含1.10 g NaOH的200 g蒸馏水中。室温搅拌使其完全溶解，逐滴加入5.21 g TEOS，并继续搅拌24 h。将混合物转移至带有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在110 °C条件下晶化24 h。所得产物抽滤后，用蒸馏水反复冲洗直至滤液呈中性，将产物干燥。 介孔二氧化硅分子筛KIT-6的制备