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利用稻壳制备白炭黑的研究进展吕久忠发布时间：2021-08-26T02:22:57.577Z 来源：《中国科技教育》2021年第5期作者：吕久忠1，2 王春雷1 朱蕾1[导读] 白炭黑是一种水合二氧化硅，目前工业生产的白炭黑主要有两种类型，气相白炭黑和沉淀白炭黑[1]。
1.无锡菲勒高性能材料有限公司江苏无锡 214000；2.宿迁梽弘建筑工程技术服务有限公司江苏宿迁 223800摘要：稻壳是稻谷加工的副产品，含有丰富的二氧化硅是制备白炭黑的优质可再生资源。
稻壳基白炭黑纯度高、粒度细在聚合物填充补强、油漆、涂料吸附催化等领域具有重要作用。
稻壳基白炭黑的制备和性能受到了广泛关注，本文综述了稻壳制备白炭黑的研究成果，对各技术方法进行了对比分析，以期对稻壳资源的高效开发提供参考。
1、引言白炭黑是一种水合二氧化硅，目前工业生产的白炭黑主要有两种类型，气相白炭黑和沉淀白炭黑[1]。
气相白炭黑是采用四氯化硅与氢气、氧气共同燃烧，通过化学气相沉积法制备。
气相白炭黑纯度高、粒径细小、比表面积大。
沉淀法白炭黑是采用硅酸钠溶液与碱液反应，然后进行酸化沉淀得到白炭黑。
沉淀法白炭黑杂质相对多，其粒径一般也比较大。
虽然这两种方法能够高效制备白炭黑，但随着环境保护和资源的利用，采用这种化学合成法面临着资源逐渐减少和环境污染的压力。
稻壳是一种可再生的生物质资源，含有丰富的二氧化硅，是制备白炭黑的良好替代资源。
目前，国内利用稻壳制白炭黑和纳米白炭黑的研究甚多，其工艺可分为干法和湿法两种。
干法为直接燃烧稻壳得稻壳灰，后经粉碎制得白炭黑，其工艺简单，制造成本低，缺点为产品质量低，白度不高，产品质量有待提高。
湿法为先将稻壳灰和碱反应生成水玻璃，水玻璃和酸反应生成白炭黑，生产的白炭黑产品质量高，但工艺较复杂。
2 干法工艺制备稻壳基白炭黑刘厚凡等[2]以稻壳为原料，通过在稀盐酸中煮沸、干燥后，在一定温度下煅烧，可制得优质白炭黑，产品白度在93%以上，二氧化硅质量分数在98%以上，粒径为50nm 左右。
安徽理工大学大学生节能减排社会实践与科技竞赛作品名称：以稻壳为原料制备白炭黑材料学院名称: 材料科学与工程学院团队名称：开源团队指导教师：刘银副教授目录摘要 (2)一、稻壳 (3)1.1稻壳产量概况 (3)1.2稻壳简介 (3)1.2.1 稻壳的主要组成 (3)1.2.2 稻壳的特性 (3)1.3稻壳的现状与用途 (4)1.3.1 稻壳的现状简析 (4)1.3.2 稻壳的用途 (4)二、以稻壳为原料制备白炭黑 (6)2.1白炭黑的名称及种类 (6)2.2白炭黑的性质 (6)2.3目前制备白炭黑的主要方法 (7)2.3.1 传统方法 (7)2.3.2 新方法 (7)2.4利用稻壳制备白炭黑 (8)2.4.1实验步骤 (8)2.4.2 实验结果图 (10)2.4.3 白炭黑用途 (11)三、结论 (12)参考文献 (13)以稻壳为原料制备白炭黑的研究摘要我国稻壳资源相当丰富（4500万吨/年），但利用率很低，大部分作为废物丢弃或作为低级燃料用，造成了环境污染。
实现稻壳资源化利用，增加其附加值，变废为宝，对促进稻壳资源循环高效利用具有重要的现实意义。
因此本作品对稻壳的成分和利用现状进行了详细地调研和分析，进行了以稻壳为原料制备白炭黑的研究。
稻壳最主要的特点是硅含量高，稻壳灰的质量约是稻壳质量的20%，稻壳灰主要成分是二氧化硅（87%-97%），本作品总体思路是通过对稻壳的酸化以及热处理，提高稻壳内的二氧化硅的含量，初步得到较纯的二氧化硅即白炭黑。
此工艺较为简单、能耗低、生产成本相对较低，一定程度解决了稻壳利用率低的问题，减少对环境的污染，还能够廉价地合成纯度相对较高的白炭黑，克服了传统方法以石英砂和纯碱为原料制备白炭黑能耗大，成本高的缺点。
此外本作品还探索使用微波烧结工艺，以及改变实验温度等其他条件，观察生成的白炭黑的组成和结构的不同。
我国可再生能源越来越受到重视和政策扶持，以稻壳制备白炭黑拓宽了稻壳的使用范围，具有非常可观的前景。
稻壳联产纳米白炭黑与活性炭的研究甘露;刘厚凡;高长华;潘庆辉【期刊名称】《粮食与饲料工业》【年(卷),期】2007(000)011【摘要】研究了由稻壳同时制备纳米白炭黑和活性炭的最佳工艺条件,并对提高产品质量的主要因素作了初步探讨.由滤液硅酸钠溶液制备纳米白炭黑可采用氯化铵中和,聚乙二醇-6000作表面活性剂,所得纳米白炭黑质量完全符合国家标准.筛选出了反应的最佳工艺条件:与稻壳灰反应的NaOH的浓度为2.5 mol/L,反应时间为4 h,反应温度100 ℃.在此条件下,SiO2的提取率为95%,白炭黑的白度在90%以上,所得活性炭的亚甲蓝吸附值为140 ml/g以上.制备的纳米白炭黑制品为白色絮状沉淀,经X射线衍射分析,结果表明制品为无定形非晶态物质.TEM分析可知,粒子呈球形,粒径为40 nm左右.红外光谱分析发现,纳米白炭黑中的SiO2为无定形水合二氧化硅.【总页数】4页(P7-9,12)【作者】甘露;刘厚凡;高长华;潘庆辉【作者单位】南昌大学前湖校区化学系,江西,南昌,330031;南昌大学前湖校区化学系,江西,南昌,330031;南昌大学前湖校区化学系,江西,南昌,330031;南昌大学前湖校区化学系,江西,南昌,330031【正文语种】中文【中图分类】TS210.1;TS210.9【相关文献】1.稻壳炭提取 SiO2及制备活性炭联产工艺 [J], 方放;周建斌;杨继亮2.稻壳与脱硅稻壳活性炭特性及对有机物吸附 [J], 刘斌;顾洁;邱盼;陆裕聪;周建斌3.稻壳灰联产水玻璃和活性炭 [J], 无4.稻壳灰纳米白炭黑对天然橡胶复合材料性能的影响 [J], 李思琦;刘大晨;汤鑫5.稻壳灰纳米白炭黑对天然橡胶复合材料性能的影响 [J], 李思琦;刘大晨;汤鑫因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
