CN1449996A - 一种从稻壳制备高纯纳米二氧化硅的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米二氧化硅的制备方法，具体涉及一种从农业副产品稻壳制备纳米二氧化硅的方法。本发明包括如下步骤：先制备浓度为1～20wt％的无机酸处理剂，按2～50∶1的重量比在处理剂中加入稻壳，煮沸0.5～3小时后，经水洗、干燥再将稻壳于600～900℃环境下燃烧15～180分钟，燃烧产物经粉碎后得粒径为30～80nm、纯度为(98～99.9％)的纳米二氧化硅，所用的处理剂为HCl或H2SO4等。稻壳的燃烧热回收，用于处理后稻壳的干燥等用热或其它用热如采暖、浴池等。由于稻壳硅均匀分布在稻壳中，本发明所述方法与用化学试剂制备的纳米级SiO2相比，具有利用天然资源，减少污染，改善环境等良好效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种纳米二氧化硅的制备方法，具体涉及一种从农业副产品稻壳制备纳米二氧化硅的方法。
背景技术
我国年产稻谷约二亿吨，折算成稻壳约四千万吨，占世界总产量的30％以上，居世界第一位，要按理论计算，每年我国从稻壳内就可以提取约800万吨高纯度SiO2。可惜的是，目前稻壳资源没有被充分利用，作为农业垃圾白白浪费了。中国专利ZL 86107192是利用稻壳为原料，不需外加能源条件下，在焙烧炉经缓慢升温，低温焙烧，使稻壳中有机物充分分解、气化，达到白化燃烧从而制备二氧化硅，采用该发明所述方法存在产品粒径大，杂质含量高等不利于工业化的条件。中国专利ZL 95114827.3介绍了一种以稻壳灰，锅炉灰为原料提取二氧化硅的生产工艺方法，是在温度为140～170℃，反应压力为5～7MPa，反应时间为4-5小时的条件下，与纯碱溶液在搅拌反应釜内进行化学反应，得到的产品同样具有粒径大，杂质含量高等缺点。
中国专利ZL 01119431.6公开了一种以稻壳为原料，制备纳米级二氧化硅的方法，其包括如下步骤：首先将稻壳隔绝空气进行炭化，经研磨制备出亚微米级C/SiO2复合材料；再将亚微米级C/SiO2复合材料，在沸腾炉内燃烧，将产物酸洗，制得出纯度高于95％、平均粒径30nm～100nm、比表面积大于100m2/g的纳米级二氧化硅。但由于炭化时将碳和二氧化硅的空间结构改变，导致燃烧时无法将碳完全燃烧，二氧化硅的白度不够。为使残余碳完全燃烧，需要更高的燃烧温度，因而使得处理工艺复杂，能耗大成本较高。因此，本发明在我们前期工作的基础上采用先对稻壳进行化学处理，再控温燃烧制备高纯纳米二氧化硅，该方法还未见专利报道。
发明内容
本发明的目是提供一种制备高纯纳米二氧化硅的方法。
本发明首先是将稻壳进行化学处理，即将HCl、H2SO4等无机酸处理剂的浓度调制成1～20wt％，按酸性溶液与稻壳的重量比例为2～50∶1.，加入稻壳后煮沸0.5～3小时，然后按常规技术水洗、干燥。将干燥好的稻壳送入燃烧炉，保持燃烧温度为600～900℃，燃烧时间为15～180分钟。燃烧产物采用普通粉碎分级或球磨或超声等方法粉碎，最终得粒径为30-80nm的高纯(98～99.9％)二氧化硅。稻壳的燃烧热回收，用于处理后稻壳的干燥等用热或其它用热如采暖、浴池等。
其中以HCl溶液为效果最好。
由于稻壳硅均匀分布在稻壳中，只要控制好工艺条件就可以得到纳米级SiO2，这与用化学试剂制备的纳米级SiO2相比，具有工艺简单，价格便宜的有利条件，并且利用了天然资源，减少了污染，改善了环境，创造了经济效益。
具体实施方式
实施例1：将1千克稻壳加入5千克浓度为10wt％的HCl溶液中，煮沸1小时，然后水洗、干燥，将干燥好的稻壳送入固定床燃烧炉燃烧，保持燃烧温度为700℃左右，燃烧时间需50分钟。燃烧产物采用超声粉碎，得到产品平均粒径为43nm、纯度为99.8％的纳米级二氧化硅。
实施例2：条件同实施例1，采用10wt％H2SO4溶液处理稻壳，燃烧粉碎后可获得粒径为50nm、产品纯度为99.1％的纳米级二氧化硅。
实施例3：条件同实施例1，保持燃烧温度为700℃，燃烧时间为30分钟。燃烧产物采用超声粉碎，得到平均粒径为42nm、产品纯度为99.8％的纳米级二氧化硅。
实施例4：预处理条件同实施例1，采用沸腾炉连续进样方式，保持燃烧温度为700℃，保持稻壳的燃烧时间为15分钟，连续出料。燃烧产物采用超声粉碎，得到平均粒径为41nm、产品纯度为99.9％的纳米级二氧化硅。
实施例5：条件同实施例4，保持燃烧温度为800℃，燃烧时间为10分钟。燃烧产物采用超声粉碎，得到平均粒径为39nm、产品纯度为99.8％的纳米级二氧化硅。
实施例6：将1千克稻壳加入5千克浓度为5％的HCl溶液中，煮沸30分钟，其他条件同实施例4，保持燃烧温度为800℃，燃烧时间为10分钟。燃烧产物采用超声粉碎，得到平均粒径为80nm、产品纯度为98.1％的纳米级二氧化硅。
实施例7：将1千克稻壳加入5千克浓度为5％的HCl溶液中，煮沸1小时，其他条件同实施例6，得到平均粒径为70nm、产品纯度为98.7％的纳米级二氧化硅。
实施例8：如实施例1，在其他条件不变的情况下，加大酸的浓度为10wt％、15wt％、20wt％，得到二氧化硅的粒径依次为43 nm、42nm、43nm，产品纯度依次为99.8％、99.85％、99.9％。
实施例9：如实施例1，在其他条件不变的情况下，依次加大酸与稻壳的比例(10∶1、30∶1、50∶1等)，得到二氧化硅的粒径是基本保持不变，产品纯度增大。
实施例10：如实施例1，在其他条件不变的情况下，增加煮沸时间(如2小时、3小时等)，得到二氧化硅的粒径是基本保持不变，产品纯度增大。
实施例11：如实施例1，在其他条件不变的情况下，加长燃烧时间(如2小时、3小时)，得到二氧化硅的粒径增大，产品纯度基本保持不变。
Claims (6)
1、一种从稻壳制备高纯纳米二氧化硅的方法，包括如下步骤：先制备浓度为1～20wt％的无机酸处理剂，按2～50∶1的重量比在处理剂中加入稻壳，煮沸0.5～3小时后经水洗、干燥再将稻壳于600～900℃环境下燃烧15～180分钟，燃烧产物经粉碎后得粒径为30-80nm、纯度为98～99.9％的纳米二氧化硅。
2、如权利要求1所述的从稻壳制备高纯纳米二氧化硅的方法，其特征在于：无机酸处理剂为HCl或H2SO4溶液。
3、如权利要求2所述的从稻壳制备高纯纳米二氧化硅的方法，其特征在于：无机酸处理剂为HCl溶液。
4、如权利要求1、2、或3任何一项所述的从稻壳制备高纯纳米二氧化硅的方法，其特征在于：所采用的粉碎方法为普通粉碎分级、球磨粉碎或超声粉碎。
5、如权利要求4所述的从稻壳制备高纯纳米二氧化硅的方法，其特征在于：所采用的粉碎方法为超声粉碎。
6、如权利要求1所述的从稻壳制备高纯纳米二氧化硅的方法，其特征在于：稻壳干燥使用稻壳燃烧热。
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Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010012124A1 (zh) * | 2008-07-30 | 2010-02-04 | 福又达股份有限公司 | 福又达生物科技股份有限公司 |
| CN1935648B (zh) * | 2006-09-14 | 2010-05-12 | 华南理工大学 | 一种用稻壳制备太阳能电池用多晶硅的方法 |
| US8048822B2 (en) | 2004-04-13 | 2011-11-01 | Si Options, Llc | Method for making silicon-containing products |
| CN102602941A (zh) * | 2012-03-22 | 2012-07-25 | 武汉科技大学 | 一种在高温下保护稻壳原有多孔织构的方法 |
| CN102616793A (zh) * | 2012-03-26 | 2012-08-01 | 阳光凯迪新能源集团有限公司 | 利用工业烟气去除稻壳中金属离子的方法 |
| CN102730703A (zh) * | 2012-06-15 | 2012-10-17 | 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 | 一种利用稻壳廉价制备表面改性纳米二氧化硅的方法 |
| US8470279B2 (en) | 2004-04-13 | 2013-06-25 | Si Options, Llc | High purity silicon-containing products and method of manufacture |
| CN103449454A (zh) * | 2013-09-18 | 2013-12-18 | 武汉科技大学 | 一种以竹叶为原料制备纳米二氧化硅的方法及所制备得到的纳米二氧化硅 |
| CN103710023A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-04-09 | 华南理工大学 | 一种利用稻壳制备多孔光致发光材料的方法 |
| CN104692388A (zh) * | 2013-12-05 | 2015-06-10 | 沈阳宜盛瓷新型材料有限公司 | 一种用稻壳制备高纯纳米三维多孔结构硅的方法 |
| CN105600790A (zh) * | 2014-09-16 | 2016-05-25 | 王开辉 | 利用稻壳联产超纯纳米二氧化硅和生物油的方法 |
| CN106276923A (zh) * | 2016-08-17 | 2017-01-04 | 唐汉军 | 生物质资源再利用制备SiO2的方法 |
| CN106495166A (zh) * | 2016-10-09 | 2017-03-15 | 常州亚环环保科技有限公司 | 一种稻壳基微纳结构多孔二氧化硅的制备方法 |
| CN106829970A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-06-13 | 章斐虹 | 一种稻壳制备生物质纳米二氧化硅的方法 |
| CN107934973A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-04-20 | 上海麟敏信息科技有限公司 | 一种由农业废弃物制备植物性硅的方法及装置 |
| CN108069429A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-25 | 湖南省农产品加工研究所 | 一种生物质硅基材料制备的预处理方法 |
| CN108238603A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-07-03 | 浙江科技学院 | 以稻类生物质为原料的SiO2纳米流体制备工艺 |
| CN111359621A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-07-03 | 南昌航空大学 | 一种光催化降解复合颗粒及其制备方法和应用 |
| CN111393123A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-07-10 | 上海舟润实业有限公司 | 一种蒸汽加压混凝土砌块及其制备方法 |
| KR20210138912A (ko) * | 2020-05-13 | 2021-11-22 | 한림대학교 산학협력단 | 왕겨 재를 이용한 생체 실리카의 제조방법 및 이에 의해 제조된 생체 실리카 |
-
2003
- 2003-05-20 CN CN 03133335 patent/CN1202993C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101014533B (zh) * | 2004-04-13 | 2014-03-19 | 思择股份有限公司 | 制备含硅产物的组合物和方法 |
| US8048822B2 (en) | 2004-04-13 | 2011-11-01 | Si Options, Llc | Method for making silicon-containing products |
| US8470279B2 (en) | 2004-04-13 | 2013-06-25 | Si Options, Llc | High purity silicon-containing products and method of manufacture |
| CN1935648B (zh) * | 2006-09-14 | 2010-05-12 | 华南理工大学 | 一种用稻壳制备太阳能电池用多晶硅的方法 |
| WO2010012124A1 (zh) * | 2008-07-30 | 2010-02-04 | 福又达股份有限公司 | 福又达生物科技股份有限公司 |
| CN102602941A (zh) * | 2012-03-22 | 2012-07-25 | 武汉科技大学 | 一种在高温下保护稻壳原有多孔织构的方法 |
| CN102616793B (zh) * | 2012-03-26 | 2014-02-26 | 阳光凯迪新能源集团有限公司 | 利用工业烟气去除稻壳中金属离子的方法 |
| CN102616793A (zh) * | 2012-03-26 | 2012-08-01 | 阳光凯迪新能源集团有限公司 | 利用工业烟气去除稻壳中金属离子的方法 |
| JP2015517898A (ja) * | 2012-03-26 | 2015-06-25 | ▲陽▼光▲凱▼迪新能源集▲団▼有限公司 | 工業排ガスを利用するもみ殻からの金属イオン除去方法 |
| CN102730703A (zh) * | 2012-06-15 | 2012-10-17 | 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 | 一种利用稻壳廉价制备表面改性纳米二氧化硅的方法 |
| EP2862841A4 (en) * | 2012-06-15 | 2016-02-24 | Wuhan Kaidi Eng Tech Res Inst | METHOD FOR THE PRODUCTION OF NANOSILICIUM DIOXIDE WITH MODIFIED SURFACE FROM RICE OILS |
| CN102730703B (zh) * | 2012-06-15 | 2014-05-28 | 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 | 一种利用稻壳廉价制备表面改性纳米二氧化硅的方法 |
| CN103449454A (zh) * | 2013-09-18 | 2013-12-18 | 武汉科技大学 | 一种以竹叶为原料制备纳米二氧化硅的方法及所制备得到的纳米二氧化硅 |
| CN103449454B (zh) * | 2013-09-18 | 2015-12-23 | 武汉科技大学 | 一种以竹叶为原料制备纳米二氧化硅的方法及所制备得到的纳米二氧化硅 |
| CN103710023A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-04-09 | 华南理工大学 | 一种利用稻壳制备多孔光致发光材料的方法 |
| CN104692388A (zh) * | 2013-12-05 | 2015-06-10 | 沈阳宜盛瓷新型材料有限公司 | 一种用稻壳制备高纯纳米三维多孔结构硅的方法 |
| CN105600790A (zh) * | 2014-09-16 | 2016-05-25 | 王开辉 | 利用稻壳联产超纯纳米二氧化硅和生物油的方法 |
| CN106276923A (zh) * | 2016-08-17 | 2017-01-04 | 唐汉军 | 生物质资源再利用制备SiO2的方法 |
| CN106495166A (zh) * | 2016-10-09 | 2017-03-15 | 常州亚环环保科技有限公司 | 一种稻壳基微纳结构多孔二氧化硅的制备方法 |
| CN106829970A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-06-13 | 章斐虹 | 一种稻壳制备生物质纳米二氧化硅的方法 |
| CN107934973A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-04-20 | 上海麟敏信息科技有限公司 | 一种由农业废弃物制备植物性硅的方法及装置 |
| CN108069429A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-25 | 湖南省农产品加工研究所 | 一种生物质硅基材料制备的预处理方法 |
| CN108238603A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-07-03 | 浙江科技学院 | 以稻类生物质为原料的SiO2纳米流体制备工艺 |
| CN111359621A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-07-03 | 南昌航空大学 | 一种光催化降解复合颗粒及其制备方法和应用 |
| CN111393123A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-07-10 | 上海舟润实业有限公司 | 一种蒸汽加压混凝土砌块及其制备方法 |
| KR20210138912A (ko) * | 2020-05-13 | 2021-11-22 | 한림대학교 산학협력단 | 왕겨 재를 이용한 생체 실리카의 제조방법 및 이에 의해 제조된 생체 실리카 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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