稻壳制备应用型材料的研究进展

稻壳因其缺乏有效营养物质及活性组分成为稻米加工业中产生的最大副产品,是需要利用的生物质能源。经济、高效地利用稻壳资源不仅能降低工业成本,同时也能产生巨大的经济效益与环境效益。稻壳资源在石化行业、农业化学、日用化工中广泛应用。近年来,学者们对稻壳的资源化利用也进行了大量的研究。概述了以稻壳为原料,在电池、建筑材料、分子筛、吸附性材料、水玻璃和隔热材料领域的研究进展,为稻壳进一步应用及研究提供了理论依据。     

稻壳灰建材资源化的研究进展

稻壳灰是工业中稻壳作为生物燃料煅烧后的残留废弃物,利用稻壳灰生产建筑材料是其资源化的有效途径;简单介绍了稻壳灰的组成和烧制工艺,重点介绍了稻壳灰建材资源化的研究进展,尤其是稻壳灰在水泥、混凝土中的最新研究成果,以及稻壳灰在砂浆、砌块和保温建材中的应用;指出了稻壳灰建材资源化中存在的问题,需要进一步探索研究来更好的利用稻壳灰资源。     

稻壳灰应用研究进展

稻壳灰作为重要的农业废弃物,其资源丰富。合理地利用稻壳灰可以促进农业经济效益的增长以及资源的持续发展。由于稻壳灰中含有大量的二氧化硅,使得稻壳灰的应用受到了极大的关注。介绍了近年来稻壳灰在多个行业和领域的应用和研究工作。     

稻壳作为反硝化碳源在海水中的脱氮性能研究

以稻壳为反硝化碳源,研究了稻壳的营养组成、微观形貌、孔隙结构、在海水中的释碳速率以及作为反硝化碳源在海水中的脱氮效果。结果表明,稻壳中含有能被微生物利用的粗纤维、淀粉和粗蛋白等,总有机碳达到58%以上;稻壳含有大量亲水官能团,表面粗糙且拥有大量孔隙结构,非常利于微生物附着生长。以稻壳为反硝化碳源,海水中硝酸盐去除率可达59%,且具备较好的持续供碳能力,可满足其作为碳源被微生物持续利用的需求。     

稻壳塑料基复合材料的研究进展

稻壳资源丰富广泛分布在农村,在农村其利用价值未得到很好的体现。稻壳塑料基复合材料的研究和应用极大地促进了植物纤维稻壳资源的利用,且减小了空气和环境的污染。本文综述了四种预处理方法对稻壳品质的影响,可以发现四种预处理方法均能改善稻壳纤维的性能,其中碱处理效果最明显;且总结了近十年相关学者对稻壳塑料基复合材料的性能研究成果后对稻壳塑料基复合材料的研究方向进行了展望。     

稻壳硅及其应用

稻壳作为饲料和燃料早已被人们所熟知,但是作燃料,污染环境;作饲料由于稻壳中粗蛋白含量仅3%,粗纤维却高达46%,可消化蛋白、消化能和代谢能都是负值,难以被畜禽消化吸收。而且稻壳中的大最粗纤维和硅,还影响其它营养物质的消化吸收。因此稻壳作为饲料和燃料这两种传统应用途径都不可取。据统计,我国稻谷年产量约为16120万吨,占世界稻谷总产量的1/3。如此之多的稻壳,尤其在粮食加工厂等稻壳集中的地方,无论是处理还是综合利用都是一个急待解决的问题。目前世界各国都在为稻壳的处理以及综合利用进行广泛深入的研究。     

稻壳及其产品在环保等领域中的应用

本文综述了稻壳及其产品(如稻壳灰和稻壳活性炭)在环保、化工、食品、农业及建材方面的最新应用与研究进展，并简要的介绍了其综合利用的前景。     

稻壳灰吸附剂对重金属铜离子的吸附性能研究

采用廉价的稻壳灰作为吸附剂,研究稻壳灰吸附废水中重金属铜离子的影响因素,考察了稻壳灰用量、溶液初始pH值、吸附温度、吸附时间、以及溶液初始浓度等因素对吸附性能的影响。通过试验得出了稻壳灰吸附剂的适宜操作条件,分析了稻壳灰吸附剂对铜离子的吸附性能,初步探讨了稻壳灰吸附剂的吸附机理。     

稻壳及其产品在环保等领域中的应用

本文综述了稻壳及其产品(如稻壳灰和稻壳活性炭)在环保、化工、食品、农业及建材方面的最新应用与研究进展,并简要的介绍了其综合利用的前景。     

以稻壳为生物质硅源制备纳米二氧化硅及其改性

本论文采用柠檬酸浸泡的方式处理稻壳,并使用高温煅烧的方法除去稻壳中的有机物。得到无定型态的二氧化硅,通过30分钟的恒定热处理时间以及不同的煅烧温度探究最适宜的稻壳处理温度。实验结果表明:稻壳经600℃及以上、恒温30分钟处理,可以制得较为纯净,白色的无定型态二氧化硅;使用KH-570(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)作为硅烷偶联剂对其进行化学改性,红外光谱图表明偶联剂已经成功的连接在了无定型态二氧化硅上;利用扫描电镜及透射电镜观察二氧化硅表面形貌,证实了纳米二氧化硅的成功制备。     

煤与稻壳共热解热重分析及动力学

利用热重分析仪对长焰煤和稻壳分别单独及按不同掺混比例进行热质量损失实验研究。通过比较煤与稻壳共热解热质量损失曲线和计算得到的理论曲线发现,添加稻壳对共热解过程有促进作用,在不同的稻壳掺混比例下,共热解过程质量损失率和最大质量损失速率均较理论值有不同程度的增大,推测稻壳掺混对共热解存在促进作用,促进作用与稻壳掺混比例不成线性关系。对煤与稻壳及共热解过程进行动力学分析,获得了反应活化能和频率因子,分析计算热解动力学参数表明共热解过程存在动力学补偿效应。     

Adsorption of Pb and Cd in rice husk and their immobilization in porous glass-ceramic structures

Rice husk, an agricultural waste, is abundantly available in many countries such as China, India, Brazil, US, and South East Asia. Despite the massive production of rice husk, it is mainly disposed to landfill. In this work, utilization of rice husk for a potential waste-water treatment is evaluated, along with subsequent encapsulation of the adsorbed heavy metals (Pb and Cd) inside a porous glass-ceramic. Vitrified bottom ash (another source of waste) was mixed with foaming agents in dif- ferent weight ratios (40:60, 50:50, and 60:40) to prepare a glass matrix for encapsulation of Pb-/Cd-loaded rice husk. It was shown that using 40 wt% vitrified bottom ash with 60 wt% foaming agents leads to a foam glass with the best pore size distribution. Therefore, this batch was further mixed with 70 volume% (5 wt%) heavy metal-loaded rice husk and was heat-treated at 750°C for 3 hours. The final glass-ceramic porous structure was char acterized using SEM, XRD, compression test, and it was shown that it is safe to be used as it passes the EN12457-2 leaching test.     

水热预处理对稻壳焦热电性能的影响

为了探究水热预处理对稻壳焦热电性能的影响，首先通过不同水热温度对稻壳进行改性处理，分析了其燃料特性、官能团以及热解特性。再于550℃下热解，针对热解后的稻壳焦采用工业分析、元素分析、红外光谱（FTIR）分析、X射线衍射（XRD）分析和N₂吸附脱附等方法研究改性前后稻壳焦特性及微观结构。结果表明：水热预处理后稻壳中半纤维素、碱金属和碱土金属大量减少，挥发分含量增加，并获得更多的含氧官能团。经改性后水热稻壳焦比表面积和总孔容积提高，在水热温度为150℃时达到最大比表面积335.1m²/g和最大总孔容积0.173cm³/g。用改性前后稻壳焦作为电极材料，NaCl为电解液，发现改性后稻壳焦输出电压提升明显，在50K温差下，输出电压为67.084mV，比能量为106.7mJ/g，展现了改性稻壳焦作为一种低成本多孔炭优异的热电转化性能。     

利用谷壳制备白炭黑及性能研究

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。     

预处理稻壳及其与杨树锯末掺混燃烧特性和燃烧动力学分析

采用热重技术对稻壳（DK）和杨树锯末（JM）燃烧进行分析，考察了不同预处理方式对稻壳燃烧特性的影响，并研究了不同升温速率及稻壳和杨树锯末掺混质量比对掺混燃烧特性及燃烧动力学的影响。结果表明：水洗及酸洗可使稻壳燃烧TG-DTG热重曲线向高温区移动，最大失重速率及对应失重温度升高。水洗使稻壳综合燃烧特性指数提高2.5×10^-7~5.9×10^-7%/（min²·℃³），而酸洗使稻壳综合燃烧特性指数下降11×10^-7~11.9×10^-7%/（min²·℃³）。不同预处理后稻壳在挥发分析出燃烧阶段的活化能高于未处理稻壳，酸洗后稻壳焦炭燃烧阶段活化能降低16.94 kJ/mol，而水洗使稻壳焦炭燃烧阶段活化能升高。提高稻壳添加比例，混合燃料着火温度和燃尽温度降低。随着升温速率的提高，混合样品综合燃烧特性指数和残余率升高。70%稻壳和30%杨树锯末混合燃料在升温速率40℃/min下燃烧产生协同效应。     

高活性稻壳灰的制备、提纯及应用的研究进展

稻壳灰是通过煅烧稻壳得到的一种高活性的火山灰材料,有着广泛而重要的用途。这里根据国内外研究现状及发展趋势,综述了高活性稻壳灰的制备、提纯及应用,特别就以稻壳硅为硅源的应用给予了重点阐述,并结合本课题组的研究,提出了稻壳灰的应用体会和展望。     

稻壳制备活性炭和二氧化硅的研究进展

综述了稻壳在无机化工方面研究的最新成果,重点论述了以稻壳为原料制备活性炭和二氧化硅的工艺研究进展,展望了稻壳综合利用的前景。     

由稻壳制取白炭黑工艺中提取率影响因素研究

讨论由稻壳制取白炭黑工艺中影响白炭黑提取率的几个主要因素,给出了实验研究结果。结果表明：在本工艺条件下,炭化稻壳中的二氧化硅以无定形水合二氧化硅结构存在;稻壳炭化的最佳温度为６００～６５０℃,炭化温度过低,挥发份去除不净,影响产品色泽。炭化温度过高,炭化稻壳中水合二氧化硅向晶态转化,使提取率降低;提取液碳酸钠质量分数在１５％为宜,反应时间大于３．５ｈ;提取液重复使用可使产品提取率提高２０％左右。