稻壳灰制备白炭黑及白炭黑的改性研究

发布时间：2018-03-17 14:19

  本文选题：稻壳灰　切入点：白炭黑　出处：《辽宁科技大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：我国稻壳资源丰富,稻壳经发电或燃烧后得到的稻壳灰已成为污染环境的重要因素之一。本着充分利用资源,提高经济效益,保护环境的目的,本论文研究了稻壳灰制备优质白炭黑的实验条件。试验首先利用碱与稻壳灰反应,以水玻璃的形式溶出二氧化硅,在常压下,探讨碱浓度、反应时间、反应温度和搅拌速度等因素对反应的影响。通过单因素试验和正交实验确定了制备水玻璃的最佳反应条件为:反应浓度2mol/L(40m L),反应时间3h,反应温度100℃,搅拌速度175r/min,制备出的水玻璃模数为0.706,二氧化硅的溶出率为95.85%。在制备白炭黑的过程中,以无水乙醇为活化剂和分散剂,以碳酸氢钠为沉淀剂。在模拟实验中,通过单因素实验和正交实验设计得出了白炭黑的制备的最佳反应路线:硅酸钠浓度为0.6mol/L,氢氧化钠浓度为0.5mol/L,温度为50℃,醇液体积比值为0.15,反应时间为1h,陈化时间为2h,在该实验条件下制得纯度为99.50%的白炭黑,所得实验条件对稻壳灰制备白炭黑工艺具有重要指导作用。在稻壳灰制备白炭黑的实验中,由单因素实验和正交实验设计得出的制备白炭黑的最佳反应条件为:温度50℃,醇液体积比值0.15,反应时间1h,陈化时间3h,所得产品纯度为99.40%。在上述实验基础上,还考查了干燥方式、沉淀剂状态和不同的表面活性剂等因素对白炭黑粒径的影响。在碳酸氢钠以饱和溶液态与水玻璃反应时,以1%聚乙二醇6000为表面活性剂,采用冷冻干燥方式,得到了分散性好的高纯度纳米白炭黑,其粒径在50nm左右。另外利用KH-602对所得白炭黑进行改性研究,通过单因素实验,确定最佳改性条件为:改性时间2.5h,改性剂浓度30%,改性温度70℃,在该实验条件下接枝率达到了13.45%。经改性后的白炭黑晶型结构没有显示出明显变化。改性后的白炭黑对Cu2+具有更好的吸附效果,其吸附量由6.63提高到12.37。
[Abstract]:China is rich in rice husk resources, and rice husk ash obtained by generating electricity or burning rice husk has become one of the important factors that pollute the environment. In this paper, the experimental conditions for the preparation of high quality silica from rice husk ash were studied. Firstly, silica was dissolved in the form of water glass by the reaction of alkali with rice husk ash, and the concentration of alkali and reaction time were discussed under normal pressure. The optimum reaction conditions for the preparation of sodium silicate were determined by single factor experiment and orthogonal experiment. The optimum reaction conditions were as follows: reaction concentration 2 mol / L (40 mL / L), reaction time 3 h, reaction temperature 100 鈩，

本文编号：1625119