Открытый доступ
Только для подписчиков
Способ получения аморфного наноразмерного диоксида кремния из отходов рисового производства
Аннотация
Рассмотрен способ использования рисовой шелухи, являющейся отходом производства, в качестве сырья для получения диоксида кремния как альтернатива синтетическому диоксиду кремния – аэросилу. Предложен низкоэнергетический процесс извлечения диоксида кремния и целлюлозы из шелухи путем щелочной варки в среде раствора NaOH с последующей обработкой "черного щелока" раствором кислоты и прокаливанием осадка при температуре 575 °С в течение 5 ч. Выход неорганических продуктов из рисовой шелухи определяется исходя из зольности целлюлозы. Показано, что полученный продукт в основном состоит из диоксида кремния (SiO2) аморфной структуры, имеет средний размер частиц менее 100 нм, что позволяет характеризовать его как наносилику. При этом, диоксид кремния состоит из 51,7 % кремния и 48,3 % кислорода против теоретических количеств 30,4 % кремния и 69,6 % кислорода соответственно. Выход диоксида кремния составляет 8,8 % массы рисовой шелухи. Одновременно процесс позволяет получать другой ценный продукт – наноцеллюлозу.
Об авторах
Нго Хонг Нгиа
Казанский национальный исследовательский технологический университет, Институт полимеров
Россия
аспирант
Россия
аспирант
Л.А. Зенитова
Казанский национальный исследовательский технологический университет, Институт полимеров
Россия
д-р техн. наук, зав. кафедрой
Россия
д-р техн. наук, зав. кафедрой
Ле Куанг Зиен
Ханойский университет наук и технологий. Школа химической инженерии
Вьетнам
зав. кафедрой
Вьетнам
зав. кафедрой
Дао Нгок Чуен
Ханойский университет наук и технологий. Школа химической инженерии
Вьетнам
cтудент
Вьетнам
cтудент
Список литературы
1. Москалюк О.А., Самсонов А.М., Семенова И.В., Смирнова В.Е., Юдин В.Е. Механические свойства полимерных композитов с наночастицами диоксида кремния. Журнал технической физики. 2017. Т. 87. Вып. 2. С. 266—270.
2. Hidayatullah Khan, Muhammad Amin, Muhammad Ali, Muhammad Iqbal, Muhammad Yasin. Effect of micro/nano-SiO2 on mechanical, thermal, and electrical properties of silicone rubber, epoxy, and EPDM composites for outdoor electrical insulations. Turkish Journal of Electrical Engineering & Computer Sciences. 2017. P. 1426—1435. DOI:10.3906/elk-1603-20.
3. Ying Wang, Qinfu Zhao, Ning Han, Ling Bai, Jia Li, Jia Liu, ErxiChe, Liang Hu, Qiang Zhang, Tongying Jiang, Siling Wang. Mesoporous silica nanoparticles in drug delivery and biomedical applications.Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine. 2015. Vol. 11. Iss. 2. P. 313—327.
4. Mir R.M., Malek T.M. Nano SiO2: a green, efficient, and reusable heterogeneous catalyst for the synthesis of quinazolinone derivatives. Journal of the Iranian Chemical Society. 2015. Vol. 12. Num. 5. P. 743—749. DOI 10.1007/s13738-014-0533-4.
5. Muhammad Fahmi Anuara, Yap Wing Fena,, Mohd Hafiz Mohd Zaida, Khamirul Amin Matoria, Rahayu Emilia, Mohamed Khaidir. Synthesis and structural properties of coconut husk as potential silica source. Results in Physics. 2018.Vol.11. P. 1—4.
6. Norfahana A.T., Akil A., SitiHamidah M.S., Aidee K.K., David L., Mohd. R. Removal of silica from rice straw by using alkaline hydrogen peroxide solution in a fixed bed column. Journal of Materials and Environmental Sciences. 2018. Vol. 9. Iss. 3. P. 864—872.
7. Yi Zheng, Zhongli Pan, Ruihong Zhang. Overview of biomass pretreatment for cellulosic ethanol production. International Journal of Agricultural and Biological Engineering. 2009. Vol. 2. No 3. Р. 51.
8. Le V.H., Thuc C.N.H.,Thuc H.H. Synthesis of silica nanoparticles from Vietnamese rice husk by sol-gel method. Nanoscale Research Letters. 2013. Р. 1—10.
9. Yan Liu, Yupeng Guo, Yanchao Zhu, Dongmin An, Wei Gao, Zhuo Wang, Yuejia Ma, ZichenWang. A sustainable route for the preparation of activated carbon and silica from rice husk ash. Journal of Hazardous Materials. 2011. Vol. 186. Iss. 2—3. P. 1314—1319.
10. Patil N.B., Sharanagouda H. Rice husk and Its Applications: Review. Intenational journal of current microbiology and applied sciences. 2017. Vol. 6. No 10. Р. 1144—1156.
11. Rice market monitor. FAO. 2017. Vol. XX. Р. ??
12. Jun Yu, Jibin Zhang, Jin He, Ziduo Liu, Ziniu Yu. Combinations of mild physical or chemical pretreatmient with biological pretreatment for enzymatics hydrolysis of rice hull. Bioresource Technology. 2008. Vol. 100(2). P. 903—908.
13. Tokan A., Muhammad M.H., Japhet J.A., Kyauta E.E. Comparative Analysis of the Effectiveness of Rice Husk Pellets and Charcoal As Fuel For Domestic Purpose. Journal of Mechanical and Civil Engineering. 2016. Vol. 13. Iss. 5. Ver. VI. P. 21—27.
14. Yahaya D.B. and Ibrahim T.G. Development of rice husk briquettes for use as fuel. Reseach journal in Engineering and Applied Sciences. 2012. P. 130—133.
15. Parveen Kumar, Diane M.Barrett, Michael J. Delwiche, Pieter Stroeve. Methods for pretreatment of lignocellulosic biomass for efficient hydrolysis and biofuel production. Ind. Eng. Chem. Res. 2009. 48 (8). P. 3713—3729.
Для цитирования:
Нгиа Н., Зенитова Л., Зиен Л., Чуен Д. Способ получения аморфного наноразмерного диоксида кремния из отходов рисового производства. Экология и промышленность России. 2019;23(4):30-35. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2019-4-30-35
For citation:
Nghia N., Zenitova L., Dien L., Truyen D. The Method of Obtaining Amorphous Nanosized Silicon Dioxide from Rice Production Waste. Ecology and Industry of Russia. 2019;23(4):30-35. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0395-2019-4-30-35
Просмотров: 168
Послать статью по эл. почте 