【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種利用廢棄稻殼制備無定型二氧化硅的方法，屬于生物質材料領域。
技術介紹
1、混凝土是目前用量最大的人造建筑材料，而水泥是混凝土中起膠結作用的關鍵原料，其生產過程耗能高、污染重。因此，減少混凝土生產中水泥的用量，是該行業實現可持續發展的重要舉措。
2、二氧化硅具有良好的膠凝活性，是混凝土摻合料——硅灰的主要成分，而水稻是所有農作物中硅含量最高的植物。將廢棄稻殼直接焚燒后，可制備得到高二氧化硅含量的稻殼灰。稻殼灰可以作為摻合料加入混凝土中，實現減少水泥使用量、降碳減排的效果。然而，目前制備稻殼灰主要采取直接焚燒的方式，不僅造成空氣污染和極大的安全隱患，其中木質素、纖維素生物基高值化學品原料也被浪費。因此，如何在溫和條件下，將稻殼中的硅組分轉換為二氧化硅，同時將木質素、纖維素等組分回收利用，是目前該領域亟待解決的問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是為了克服現有技術存在的缺點和不足，而提供一種利用廢棄稻殼制備無定型二氧化硅的方法，其特征在于該方法的合成步驟和條件如下，以下所用原料的份數均為重量份數：
2、（1）將1-3份稻殼用破壁機打碎至100-200目后分散于10-20份質量分數為15%-20%的碳酸鹽溶液中，在75-95℃下反應8-16小時，反應結束后冷卻過濾，用水將濾渣再洗滌三次并在50℃-70℃下干燥至恒重后即可得到粗品木質素/纖維素混合物，所得濾液將用于后續提取二氧化硅；
3、（2）向1-3份（1）中所得濾液中通入二氧化
4、步驟（1）中所述碳酸鹽為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銨中的一種或多種。
5、本專利技術所涉及的方法的原理是：
6、首先將廢棄稻殼打碎，并將其浸泡在碳酸鹽溶液中使稻殼渣中的含硅組分（硅酸、二氧化硅）充分轉化為可溶的硅酸鹽。過濾，所得濾渣主要成分為木質素與纖維素，可供回收利用；向所得濾液中通入二氧化碳氣體使溶液中的硅酸鈉轉化為硅酸沉淀，再次過濾，將得到濾渣加熱干燥，硅酸沉淀即分解轉化為無定型二氧化硅。剩余濾液中的主要成分為碳酸鈉，可回收后循環利用。
7、實驗發現，當碳酸鈉質量分數在15%-20%時，稻殼中的硅組分被充分溶解，通入二氧化碳后二氧化硅的產率可達90%以上，且有較高純度（見實施例1、實施例2）；?當碳酸鈉質量分數小于15%時，稻殼中的硅酸不能被充分溶解，部分含硅組分仍藏于稻殼木質部中，最終二氧化硅的轉化率最高只能達60%（見對比例1）；當碳酸鈉質量分數大于20%時，稻殼中的硅組分雖然被充分溶解且轉化為二氧化硅，但纖維素也開始大量水解，導致最終所得無定型二氧化硅中純度下降（見對比例1）。
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1.一種利用廢棄稻殼制備無定型二氧化硅的方法，其特征在于該方法的合成步驟和條件如下，以下所用原料的份數均為重量份數：
【技術特征摘要】
1.一種利用廢棄稻殼制備無定型二氧化硅的方法，其特征在于該...
【專利技術屬性】
技術研發人員：侯德隆，徐勇，楊地林，陳意，王忠輝，萬陳寧，袁坤，彭茜，
申請(專利權)人：四川大學，
類型：發明
國別省市：
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