稻壳新出路：制备混凝土用纳米SiO2

从资源利用和物料平衡的观点看,稻壳最适宜的出路是用作刺备混凝土掺合料的纳米SiO2。实验表明,将稻壳控制在600℃焚烧,所得的低温稻壳灰(Low temperature-ricehusk ash,L-RHA)由纳米尺度的SiO2粒子(≈50nm)疏松地粘聚而成。稻壳灰结构中除了以往报道过的微米尺度的蜂窝孔外,还含有大量由SiO2粒子非紧密粘聚而形成的纳米尺度孔隙(<50nm)。纳米尺度的SiO2粒子和纳米尺度的孔隙是低温稻壳灰具有巨大的比表面积和超高火山灰活性的根本原因。活性试验显示,低温稻壳灰、火山灰活性超过造粒硅灰,对普通混凝土和高强混凝土都具有强烈的增强作用。当低温稻壳灰替代水泥量为10％-20％时,可提高高强混凝土抗压强度10MPa以上。     

微波辐射稻壳灰制纳米SiO_2

[目的]研究稻壳灰制备纳米SiO2的方法,为稻壳灰综合利用提供参考。[方法]在微波辐射条件下,采用稻壳灰为原料制备出硅酸钠。而后,又以这种硅酸钠为原料,用化学沉淀法制备出纳米SiO2。[结果]研究了焙烧温度、表面活性剂的用量及溶液pH值对纳米SiO2粒径的影响。硅酸的聚合速度与溶液的pH值有很大关系,而聚合速度直接影响到硅酸的分子量,进而影响SiO2的粒径,溶液pH值在5~6最好;焙烧温度对SiO2的粒径及形貌有较大影响,温度高了,团聚多,形貌不好;表面活性剂的用量需达到一定值才可防止粒子团聚。结果表明：在PEG添加量为≥0.15 g时,经过600℃焙烧后,可制备近似球形的纳米SiO2。[结论]利用微波辐射提取稻壳灰中的SiO2,通过化学沉淀法可制备近似球形的纳米SiO2。该方法操作简单,易于工业化,有利于稻谷壳灰的综合利用。     

以水稻叶片细胞壁为模板矿化合成纳米SiO2

人工培养条件下施用正硅酸乙酯(TEOS),通过化学调控在水稻叶片外表皮细胞间隙以细胞壁为模板生物矿化合成纳米尺寸有序SiO2材料.结果表明:SiO2材料有序结构体为条形片状,每条长150～200 nm,宽约50 nm.各纳米SiO2结构体互相堆积规整取向,结构体间有1～5nm的“重叠区”,构成相隔50 ～ 70 nm的周期性有序空间结构.能谱分析显示矿化纳米SiO2材料主要含有Si、O和C元素.     

超声波在纳米SiO_2与脲醛树脂共混中的应用

采用超声波分散法制备了性能良好的纳米SiO2/UF树脂,探讨了纳米SiO2用量、超声分散时间等因素对脲醛树脂(UF)游离甲醛含量、胶合强度的影响.性能测试表明:超声波分散是降低纳米粒子团聚的简单而有效的方法;随着纳米SiO2加入量的增加,经超声波分散后,纳米SiO2/UF树脂游离甲醛含量降低;经合适时间的超声波分散后,其压制的胶合板胶合强度显著提高.     

杉木 - 纳米SiO2复合材料结构表征及复合机理研究

杉木木材可与纳米SiO2通过类似生物拟态矿化的过程进行复合,其力学性能等提高的程度取决于两者间的界面结构和结合状态.通过SEM,TEM表征杉木 - 纳米SiO2复合材料的结构;并基于二元复合理论,结合XRD和EDXA等分析其复合机理.结果表明,纳米SiO2粒子多数以纳米尺度分布在木材细胞壁上,并有部分沉积在木材中的纳米空间;纳米SiO2与木材组分既有原位复合,但主要是其表面的大量不饱和残键和游离羟基与杉木组分中的羟基形成化学结合.     

纳米SiO2 -APP 对木塑复合材料界面特性及力学性能的影响

用聚磷酸铵(APP)与阻燃协效剂纳米二氧化硅(SiO2 )制备了阻燃型木塑复合材料,并利用FTIR、SEM 和力学 性能测试仪,探讨纳米SiO2 的添加量(2%、4%、6%)和APP 的添加量(8%、10%、12%)对木塑复合材料的界面性 能和力学性能的影响。结果表明:1)当纳米SiO2 添加量为2% ~6%、APP 添加量为8% ~10%时,两者可以均匀地 分布在木塑复合材料的孔隙中,并且纳米SiO2 可以与木质纤维形成Si—O—C 结合,改善复合材料的界面性能;但 是,APP 添加量增加至12%时,纳米SiO2 和APP 之间会发生团聚,降低了复合材料的性能。2)当纳米SiO2 添加量 为2% ~6%、APP 添加量为8% ~10%时,木塑复合材料的拉伸强度和弯曲强度均比未添加纳米SiO2 、APP 的有所 增加,拉伸断裂伸长率基本保持不变,冲击强度降低。通过双因素方差分析可知,纳米SiO2 、APP 的添加量以及两 者之间的交互作用对拉伸性能、弯曲性能无显著影响,但APP 的添加量以及两者之间的交互作用对冲击强度有显 著影响。      

表面接枝对纳米SiO_2/PP复合材料性能的影响

以接枝改性纳米SiO2作为填充剂,对不同聚合物接枝改性纳米SiO2/PP复合材料的力学性能进行了研究.结果表明,接枝改性纳米SiO2能提高复合材料的拉伸强度;接枝聚合物链的种类对复合材料的冲击性能影响差异较大,SiO2-g-PBA填充能明显增韧,SiO2-g-PAA填充使复合材料的冲击强度下降.质量分数3%的SiO2-g-PBA填充使聚丙烯(PP)的Tg下降了2.5℃.透视电镜(Transmission electron microscopy,TEM)观察表明接枝改性能有效促进纳米粒子的分散.     

“稻壳提取纳米SiO2”技术尚未推广

我老家在重庆长寿,前不久看见广东的报纸上一条消息,说可以从稻壳中成功提取纳米SiO2(二氧化硅)。纳米SiO2究竟是什么,能简单     

FeNi/SiO2核 - 壳纳米球的制备及磁学性质

利用共沉淀结合氢气还原法制备球形核 - 壳结构的γ - FeNi/SiO2纳米复合材料.用X射线衍射(XRD)确定样品的相组成,用透射电子显微镜(TEM)观察样品的形貌,用振动样品磁强计(VSM)测定样品的磁性能.结果表明:pH值是影响核 - 壳纳米结构形貌的重要因素;pH值为9左右且还原温度为700 ℃,制备出的纳米粒子具有近似的球形核 - 壳结构:纳米颗粒是以γ - FeNi合金为核心,其平均粒径大约为80 nm,外面包覆非晶SiO2壳层的核 - 壳结构;随着SiO2质量分数增加,样品的饱和磁化强度明显下降.随着还原温度升高,纳米粒子的尺寸大小略有增加,其饱和磁化强度明显增大,但矫顽力下降,这主要归结于铁镍与铁镍氧化物界面存在交换耦合相互作用.     

多尺度纳米SiO2对水稻的生态毒理效应及临界指标研究

通过纸床培养,研究了在不同尺度(20.3、49.8和80.0nm)不同浓度Si02对水稻种子发芽及幼苗生长的影响.结果表明,水稻的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长、芽长抑制率与多尺度纳米SiOz浓度呈显著正相关(P<0.01),通过线性回归方程得出20.3、49.8和80.0 nm Si02的IC25分别为8.82、5.09、3.62、0.58、1.85、4.96 g·L-1;10.25、8.45、4.66、2.34、2.69、5.11 g·L-1和13,89、7.72、4.71、2.97、3.01、4.83 g·L-1.对各指标影响的敏感性大小为:活力指数>根长>发芽指数>芽长>发芽势>发芽率.按最敏感指标的IC25可以判断多尺度纳米siO2对水稻的毒性大小为:20.3 nm>49.8 nm>80.0nm.临界指标分析结果表明,20.3、49.8和80.0 nm SiO2的临界值分别为:38.9、257.9和764.1 mg·L-1,表明纳米SiO2的直接毒性降低.     

高沸醇溶剂法制备稻壳木质素

以乙二醇水溶液为溶剂,稻壳为原料制备木质素。将稻壳投入70%-90%乙二醇中,在200-220℃、一定料液比条件下蒸煮1-3 h,不溶于水的高沸醇木质素通过加水沉淀的方法,从反应后的液体混合物中分离出来。通过蒸馏方法回收的乙二醇可重复使用。试验结果表明,稻壳在80%乙二醇中,于210℃、料液比为1∶6条件下蒸煮2 h所得的木质素最多,即木质素的得率最高。制备的木质素具有较高的反应活性,通过进一步改性,还有更多潜在的应用价值。     

不同育苗基质对寒地粳稻产量和品质的影响

为给资源再利用和减排技术的开发应用提供理论基础,以龙粳18为试验材料,在齐齐哈尔市依安县新兴乡新合村,对水稻新基质(发酵稻壳)盘育苗与常规土壤盘育苗(对照)进行了对比试验。结果表明:发酵稻壳基质的秧苗素质整体上要略好于土壤基质的秧苗,稻米蒸煮食味品质没有明显差异,稻米单产略高。稻壳基质育苗完全可以替代土壤育苗。     

稻壳沉淀法制备白炭黑工艺的研究

以稻壳为原料,NaOH、H2SO4为活化剂,采用沉淀法对白炭黑制备的工艺进行了研究。结果表明,采用沉淀法制备白炭黑的工艺条件为:稻壳灰酸化时加酸速度为0.04mL/g?min,碱化处理时间为5.5h,稻壳灰与40%NaOH溶液配比为1:1.5,助剂硫酸钠及苯甲醇加入量分别为2.0%和1.5%。产物的比表面积为219.3m2/g;提取率(白炭黑:稻壳灰,白炭黑:稻壳)分别为55.2%、10.7%。产品经红外光谱进行了表征,质量检测结果符合国家标准。     

稻壳掺量及粒径对混凝土抗压强度影响的试验研究

对稻壳浸泡除糖,试验研究其掺量和粒径对C40混凝土抗压强度的影响规律.结果表明：混凝土中添加稻壳粉后混凝土抗压强度明显降低,且混凝土抗压强度的降低随稻壳掺量的增加大致呈线性变化规律;稻壳粒径大小对混凝土抗压强度有影响,表现为先增大后减小的趋势.稻壳掺量3%,粒径3.15 mm时可制备出C30混凝土.     

石峡遗址M104古稻稃壳印痕研究

在缺乏古稻谷的情况下,稻壳印痕也不失一种鉴别古稻的方法,用此方法对100片石峡遗址M104古稻稃壳双峰乳突印痕进行研究,确认石峡古稻是一个处于籼、粳分化,属性模糊的杂合种群,是古稻演化历史阶段的反映.石峡古稻所呈现的籼、粳模糊性和分化状态特征,表明石峡古稻是我国栽培稻起源与发展史上承上启下的重要一环.     

水稻稻壳育秧技术研究

水稻是黑龙江省主要粮食作物之一,种植面积逐年增加。在水稻集中的地区,旱育稀植育秧取土成为一大难题。本项研究针对这一难题,采用稻壳进行无土育秧,从根本上解决春季育秧取土难、稻壳堆放、焚烧造成的环境污染等问题。     

福建省水稻新品种对稻曲病和穗瘟病的抗性评价

采用室内人工注射接种法和田间自然诱发法评价福建省15个水稻新品种对稻曲病和穗瘟病的抗性。水稻品种对稻曲病的室内抗性评价结果表明,有3个水稻品种对稻曲病表现为中抗,如FJZD10-5、FJZD10-8,有4个品种表现为中感,8个品种表现为感病。水稻品种对稻曲病的田间抗性评价结果表明,有11个品种表现为中抗,如FJZD10-2、FJZD10-3,有4个品种表现为中感。水稻品种对穗瘟病的田间抗性评价结果表明,有7个品种表现为中抗,如FJZD10-6、FJZD10-7,4个品种表现为中感,4个品种表现为感病。在建阳、宁化和福安3个田间试验点,同时发生稻曲病和穗瘟病的水稻品种出现的频率分别为100%、73.33%和73.33%。未出现对稻曲病和稻瘟病均表现为抗病的水稻品种。     

5种籼稻品种谷壳中游离态和结合态酚类物质含量及其抗氧化活性比较

【目的】比较不同水稻品种谷壳中游离态和结合态酚类物质的含量、组成及其抗氧化活性差异。【方法】选用5个代表性的南方籼稻品种,分析其谷壳中的游离态和结合态总酚、总黄酮含量,采用高效液相色谱法分析其单体酚类的组成及含量,采用铁离子还原能力（FRAP, Ferric reducing ability of plasma）和ABTS(2,2'-联氨-二-3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸,2, 2′-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)自由基清除能力两种方法评价其体外抗氧化能力差异。【结果】 5个不同籼稻品种谷壳的游离酚、结合酚和总酚含量分别介于42.8-123.0、260.9-325.2和320.2-398.3 mg GAE/100 g DW,其结合态酚占总酚含量百分比平均为78.9%;游离态黄酮、结合态黄酮和总黄酮含量分别介于34.0-58.0、47.9-64.4和82.0-115.7 mg CE/100 g DW,其结合态黄酮占总黄酮含量的百分比平均为56.4%;稻壳中的酚类物质主要为没食子酸、原儿茶酸、绿原酸、香草酸、咖啡酸、丁香酸、香豆酸和阿魏酸,其中游离态酚类物质以丁香酸和香豆酸为主,平均含量分别为25.09 μg•g-1 DW和31.21 μg•g-1 DW;结合态酚类物质以香豆酸含量为主,平均含量为2141.61 μg•g-1 DW。稻壳游离态、结合态和两者合计FRAP抗氧化能力值分别介于37.7-106.0、217.9-281.0和269.3-370.3 mg TE/100 g DW,其结合态占总FRAP百分比平均为77.3%;稻壳游离态、结合态和两者合计ABTS抗氧化能力值分别介于26.3-85.8、67.2-111.9和93.4-155.2 mg TE/100 g DW,其结合态占总ABTS百分比平均为64.8%。【结论】稻壳中含有较丰富的酚类物质,具有较强的抗氧化活性。稻壳总酚、总黄酮含量、单体酚组成及其抗氧化活性均以结合态形式为主,且有显著的品种间差异。提示水稻谷壳可以作为一种潜在的天然抗氧化剂资源进行开发利用。     

磷石膏和石膏对稻壳与油枯堆肥的影响及基质化利用评价

以稻壳为主要原料,油枯为氮源,研究调理剂（磷石膏和石膏）对稻壳堆肥发酵过程的影响,并从基质化利用的角度评价磷石膏和石膏对稻壳基质化利用的作用,探讨稻壳通过堆肥方式直接基质化利用的可能。分别添加基于有机物料干质量20%的磷石膏（T2）和石膏（T3）作为调理剂,不添加调理剂作为对照（T1）,采用好氧堆肥工艺对堆肥进程中温度、pH、EC、水溶性铵态氮（NH₄⁺-N）、水溶性硝态氮（NO₃^--N）以及堆肥产物容重、孔隙度等理化指标进行研究。结果表明：按照各处理高温期堆肥无害化的要求,磷石膏和石膏的添加能促进堆肥后期种子发芽指数（GI值）的上升,促进堆肥腐熟化进程;堆肥结束后,磷石膏和石膏显著增加了堆肥产物的容重,T2、T3处理的容重显著高于T1处理（P<0.01）,但T2、T3处理间无显著差异（P>0.05）;磷石膏的添加能极显著降低堆肥产物的pH（P<0.01）,而石膏的添加极显著增加了堆肥产物的pH（P<0.01）;磷石膏的添加显著降低堆肥产物水溶性NH₄⁺-N含量,显著增加水溶性NO₃^--N含量（P<0.01）;T2处理的容重、通气孔隙度和持水孔隙度等指标均满足《蔬菜育苗基质》（NY/T 2118—2012）标准要求。研究表明,在稻壳-油枯堆肥体系中添加20%的磷石膏和石膏,均能够促进堆肥腐熟进程,实现堆体发酵腐熟,添加20%磷石膏的发酵产物满足基质对容重、pH及孔隙度的要求,适宜作为蔬菜育苗基质。