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稻谷壳制备石墨烯纳米片及结构表征

农业工程学报 2015年第12期31卷 288-294页

作者：程金生万维宏陈信炎郑启祥嘉应学院医学院客家养生保健研究所梅州514031

为了充分利用南方丰富的稻谷壳资源,制备附加值较高的石墨烯纳米材料。该文采用稻谷壳可再生资源经高温炭化、过筛、透析等工艺等制备活性炭,将其在高纯氩保护下高温催化石墨化后制备的石墨微晶作为石墨烯的新型碳源。应用具有较大离子... 详细信息

为了充分利用南方丰富的稻谷壳资源,制备附加值较高的石墨烯纳米材料。该文采用稻谷壳可再生资源经高温炭化、过筛、透析等工艺等制备活性炭,将其在高纯氩保护下高温催化石墨化后制备的石墨微晶作为石墨烯的新型碳源。应用具有较大离子半径的硫酸根离子（0.295 nm）为插层剂预处理该石墨微晶,经水热及微波工艺制备石墨烯纳米片。采用透射电镜、扫描电镜、原子力显微镜、红外光谱、拉曼光谱及X射线衍射（X-ray diffraction spectroscopy,XRD）等技术对样品进行了形貌、结构和谱学等表征。原子力图表明,该石墨烯纳米片厚度范围为0.8~1.75 nm,为单层或双层石墨烯;由红外光谱可以观察到1 550 cm-1左右的石墨烯特征碳碳双键骨架振动峰。但未观察到传统Hummers氧化及水合肼法常出现,与石墨烯氧化后缺陷度有关的3 000~3 600 cm-1之间峰及1 250 cm-1左右振动峰。XRD数据显示所制备材料在24.7°亦具有石墨烯特征峰。拉曼光谱分析则显示,该方法所制备材料的与石墨烯层数相关的2D峰峰高接近G带的2倍,而与石墨烯缺陷度有关的D带峰峰高较小。该方法可成功制备单层或双层石墨烯纳米片,研究结果为高效制备基于稻谷壳可再生资源的石墨烯开辟了一条新路。

关键词：废弃物活性炭工艺稻谷壳石墨烯

羟基磷灰石炭化稻谷壳吸附Cu(Ⅱ)性能研究

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能源环境保护 2022年第6期36卷 52-60页

作者：王佳琪邹成龙官坤徐志威李春兰龚友华东交通大学土木建筑学院江西南昌330013

为了提高稻谷壳生物炭对重金属离子的吸附性能,在制备的稻谷壳炭上负载纳米羟基磷灰石进行复合改性,开发出羟基磷灰石炭化稻谷壳(HAP@BC)。构建了Cu(Ⅱ)吸附实验,分析了改性材料的吸附性能,探索了最佳使用条件。基于吸附动力学、吸附等... 详细信息

为了提高稻谷壳生物炭对重金属离子的吸附性能,在制备的稻谷壳炭上负载纳米羟基磷灰石进行复合改性,开发出羟基磷灰石炭化稻谷壳(HAP@BC)。构建了Cu(Ⅱ)吸附实验,分析了改性材料的吸附性能,探索了最佳使用条件。基于吸附动力学、吸附等温模型及吸附热力学,分析了吸附过程的作用机理。结果表明:在35℃、初始pH为5.0条件下,采用1.0 g/L HAP@BC吸附初始浓度为50 mg/L的Cu(Ⅱ)模拟废水,Cu(Ⅱ)残余浓度和去除率分别达到1.60 mg/L和96.80%。吸附过程符合伪二级吸附动力学模型和Langumuir等温模型,为自发吸热的过程且偏向于化学吸附作用控制。

关键词：羟基磷灰石稻谷壳 Cu(Ⅱ) 吸附

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稻谷壳水解及水解液生产单细胞蛋白工艺研究

中国粮油学报 1998年第1期13卷 41-44页

作者：王普钱俊青唐永斌浙江工业大学轻工业工程系

试验中以稀硫酸对８０目的稻谷壳进行常压（１００℃）二级水解，水解率达２６．８％。以此水解液为碳源，适当添加氨水和尿素，经树状假丝酵母于１０Ｌ气升式发酵罐发酵４８ｈ，产物干基粗蛋白含量可达６２．８％，菌体干重为１２．６... 详细信息

试验中以稀硫酸对８０目的稻谷壳进行常压（１００℃）二级水解，水解率达２６．８％。以此水解液为碳源，适当添加氨水和尿素，经树状假丝酵母于１０Ｌ气升式发酵罐发酵４８ｈ，产物干基粗蛋白含量可达６２．８％，菌体干重为１２．６ｍｇ／ｍｌ，总糖利用率为８５．７％。

关键词：稻谷壳水解发酵单细胞蛋白

稻谷壳/废旧EVA复合材料的制备及性能研究

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稻谷壳/废旧EVA复合材料的制备及性能研究

作者：刘淼华中农业大学

学位级别：硕士

随着社会经济的迅速发展和城市化进程的日益加速,高层建筑的兴起在推动建筑业的迅速发展的同时也由此需要大量的模板材料,同时对建筑材料提出了经济、环保、美观、实用的要求。目前市场对于建筑材料的需求量不断增大,但我国森林资源匮乏... 详细信息

随着社会经济的迅速发展和城市化进程的日益加速,高层建筑的兴起在推动建筑业的迅速发展的同时也由此需要大量的模板材料,同时对建筑材料提出了经济、环保、美观、实用的要求。目前市场对于建筑材料的需求量不断增大,但我国森林资源匮乏,并且由于木材的一些缺点,使其在用途上受到了很大限制,从而导致供需矛盾的日益紧张。而利用稻谷壳与废旧塑料制备建筑模板材料替代木模板材料,可充分利用大量的稻谷壳资源和废旧塑料,既能降低环境污染,还可带来经济效益。然而,木塑材料相对较差的机械性能和力学特性,使其在应用上受到限制。本实验研究表明：对稻壳粉进行化学改性,可以极大的提高稻壳粉和废旧塑料两者的相容性,改善建筑模板的加工和力学性能,可为稻谷壳废弃物和废旧塑料的综合利用,提高农作物秸秆的利用率,开辟了新的途径。本论文在综述建筑模板和木塑复合材料的国内外研究现状及发展趋势的基础上,提出研究稻谷壳／废旧乙烯-醋酸乙酸酯共聚物(Ethylene Vinyl Acetute,EVA)塑料建筑模板,针对建筑模板存在的问题,解决稻壳粉和废旧塑料相容性不好的难题,提出用化学改性稻壳粉和废旧塑料的思路：以稻谷壳为主要原料,用硅烷偶联剂对其进行化学改性,加入填充剂,经过增强、交联、发泡等一系列反应,通过捏合和热压成型工艺制备稻谷壳／废旧EVA塑料建筑模板。本论文的主要内容和结论如下：1.稻壳粉DSC扫描范围在40-220℃内,在90.8℃产生一个吸热峰。稻壳粉在220℃以下不会发生明显的热降解现象。2.稻壳粉的热分解分为4个过程：第一个过程为50℃到100℃,是稻壳粉中的游离水蒸发过程;第二个过程为100℃到2300C,稻壳粉产生缓慢解聚的过程;第三个过程为230℃到710℃,半纤维素、纤维素和木质素的热分解过程;最后一个过程为710℃到900℃,是剩余的木质素热分解及碳化过程。3.稻壳粉经硅烷偶联剂改性处理后,疏水化程度提高,且在羰基基团上结合了较强的新的基团,说明硅烷改性有一定的效果。4.X衍射表明,稻壳粉经过硅烷改性处理后,其结晶度由原来的61.8%降低到32.7%,降低率为47.09%。5.响应面分析法优化了稻壳粉疏水化改性条件,得到回归模型如下Y=38.65+3.04X1+0.35X2-0.61X3-5.19X12-2.73X22-1.66X32+0.32X1X2-0.20X1X3-1.05X2X3,得出稻壳粉疏水化改性最佳条件：偶联剂硅烷SGSI-550用量为2.0%,改性温度为100℃,改性时间为1.5h,在此改性条件下材料的最大弯曲强度为39.85MPa。6.稻壳粉的最佳粒径为100目,最佳填充量为60phr;辅助填充剂由滑石粉和轻质CaCO3按3：2组成,总量为30phr,即滑石粉最佳填充量为18phr,轻质CaCO3填充量为12phr;偶联剂硅烷SGSI-550的最佳用量为2phr,Hst的最佳用量为0.5phr;过氧化二异丙苯(DCP)的最适添加量为1.5phr;AC的最适添加量为0.5phr;最佳脱模剂由液体石蜡和氧化聚乙烯蜡按2：1组成,用量为2phr。7.采用响应面法优化了热压成型的工艺条件,其最佳热压条件为：热压温度212℃,热压时间为30min,热压压力为26MPa,同时得到了关于温度(X1)、时间(X2)、压力(X3)的三元二次方程：Y=39.21+1.19X1+0.34X2+0.51X3-5.07X12-5.85X22-0.19X32+0.70X1X2+2.11X1X3+0.40X2X3。8.通过对复合材料的结构进行表征,观察了其微观结构和熔融温度等变化。对材料的力学性能和环境性能研究表明：材料在20℃水中,24h后吸水率为0.303%;当空气的相对湿度在0到100范围内,材料的最大失重率为0.129%,最大吸潮率为0.285%;土埋降解实验中,材料的失重率为0.706%。表明材料在环境中的适应性能较好,不易降解,能回收利用。以上的基础研究为新型建筑模板的研究、木材的节约与代用以及废旧塑料的综合利用开辟了一条崭新的途径,为保护森林资源和环境问题提供了一定的理论依据和实际参考。

关键词：稻谷壳废旧EVA 复合材料建筑模板

基于稻谷壳模板制备层状硅酸盐催化剂用于CO_(2)加氢反应

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化学反应工程与工艺 2022年第4期38卷 318-328,347页

作者：宋苗苗郭梅婷蔡东仁詹国武王远鹏李清彪华侨大学化工学院集成催化剂研究中心福建厦门361021 厦门大学化学化工学院福建厦门361005

利用稻谷壳提供唯一硅源并作为硬模板制备了多孔型层状硅酸盐材料,通过原位还原技术还原层状硅酸盐中的过渡金属离子制得过渡金属基催化剂用于CO_(2)加氢反应。采用扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、氮气物理吸附、X射线荧光光谱仪... 详细信息

利用稻谷壳提供唯一硅源并作为硬模板制备了多孔型层状硅酸盐材料,通过原位还原技术还原层状硅酸盐中的过渡金属离子制得过渡金属基催化剂用于CO_(2)加氢反应。采用扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、氮气物理吸附、X射线荧光光谱仪(XRF)、热重分析(TGA)和氢气程序升温还原(H2-TPR)等对稻谷壳模板和所制备的层状硅酸盐催化剂进行了表征。结果表明:利用稻谷壳提供唯一硅源,在水热条件下与单一或混合过渡金属离子成功制得了层状过渡金属硅酸盐材料,制得的层状硅酸盐材料保留了稻谷壳的多层次空间结构。CO_(2)程序升温脱附(CO_(2)-TPD)验证了稻谷壳中的微量碱性金属(K和Ca)能够自掺杂硅酸盐材料,促进其对CO_(2)的吸附。此外,所制备的过渡金属催化剂均能有效催化CO_(2)加氢反应,其中层状硅酸镍的催化活性最高。采用原位红外表征技术探究了层状硅酸镍催化CO_(2)加氢的中间物种信息。结果表明,甲酸盐中间体(HCOO^(*))是生成CO和CH4产物的关键物种。

关键词：稻谷壳生物模板层状硅酸盐原位还原二氧化碳加氢

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稻谷壳在水泥窑中的处理试验

水泥 2009年第2期 13-14页

作者：杨赞标珠江水泥有限公司广东广州510800

我国稻谷产量非常大，产生的稻谷壳通常处理方式是就地焚烧或施于农田，没有实现资源利用最大化。稻谷壳是一种很好的燃料（低位热值约12970kJ／kg），在水泥窑中用其代替煤作燃料可以取得显著的社会效益、经济效益和环境效益。我公司于... 详细信息

我国稻谷产量非常大，产生的稻谷壳通常处理方式是就地焚烧或施于农田，没有实现资源利用最大化。稻谷壳是一种很好的燃料（低位热值约12970kJ／kg），在水泥窑中用其代替煤作燃料可以取得显著的社会效益、经济效益和环境效益。我公司于2007年12月18日上午9：05～12：35在5000t／d生产线上进行了稻谷壳燃烧试验。

关键词：燃烧试验稻谷壳水泥窑 5000t/d生产线稻谷产量就地焚烧资源利用低位热值

基于介电特性的异位发酵床稻谷壳含水率的检测

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河南农业科学 2021年第5期50卷 173-180页

作者：韩志恒陶志影曾育宁何金成福建农林大学机电工程学院福建福州350002

为探究异位发酵床稻谷壳含水率与介电特性之间的关系,探索介电特性在垫料含水率快速测量中的可行性,以异位发酵床垫料中的主要基质——稻谷壳为研究对象,利用平行板电容器研究测量信号频率(0.1~100 kHz)、温度(15~55℃)和含水率(10%~70%... 详细信息

为探究异位发酵床稻谷壳含水率与介电特性之间的关系,探索介电特性在垫料含水率快速测量中的可行性,以异位发酵床垫料中的主要基质——稻谷壳为研究对象,利用平行板电容器研究测量信号频率(0.1~100 kHz)、温度(15~55℃)和含水率(10%~70%)对稻谷壳介电特性的影响,对稻谷壳介电常数发生变化的原因进行分析,在信号频率1、5、10、50 kHz下,建立通过测量稻谷壳相对介电常数和温度来预测其含水率的关系模型。结果表明,在0.1~100 kHz频段内,温度的升高和含水率的增大会使稻谷壳的相对介电常数和介质损耗因数呈现递增的趋势,信号频率的增大会使二者呈现递减的趋势。在所选频率下,建立可用二次多项式表示相对介电常数、温度与含水率之间关系的回归模型,各模型决定系数皆大于0.98,说明稻壳含水率是可以通过介电特性来预测的。

关键词：异位发酵床垫料介电特性稻谷壳温度含水率快速测量

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微波协同黑曲霉水解稻谷壳糖化工艺的优化

湖北农业科学 2011年第7期50卷 1458-1461页

作者：李湘苏南华大学医学专科部核工业卫生学校湖南衡阳421002

以稻谷壳为原料,采用微波预处理协同黑曲霉水解稻谷壳制备还原糖。探讨了经过微波预处理后原料的粒度、酶液用量、水解温度和水解时间对还原糖得率的影响,并采用响应面法建立二次回归模型对水解工艺进行了优化,在水解温度为61℃、水解... 详细信息

以稻谷壳为原料,采用微波预处理协同黑曲霉水解稻谷壳制备还原糖。探讨了经过微波预处理后原料的粒度、酶液用量、水解温度和水解时间对还原糖得率的影响,并采用响应面法建立二次回归模型对水解工艺进行了优化,在水解温度为61℃、水解时间为18.8h、酶液用量为31U/g时,还原糖的平均得率可达到46.17%,比在相同工艺条件下未经微波处理的得率提高了96.22%。

关键词：还原糖得率稻谷壳黑曲霉微波预处理响应面分析

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新型干法窑加入稻谷壳作燃料的实践

水泥 2011年第5期 27-30页

作者：张传行曹兰英张辉张建华曲阜中联水泥有限公司山东曲阜273125 湖北世纪新峰水泥有限公司湖北鄂州436000 新疆鲁新建材有限公司新疆和田848012

0引言中国是个农业大国,稻谷年产量约1.96亿t,稻谷壳的年产量约为4000万t,经测定稻谷壳的发热量约为13040kJ/kg,折合标准煤约1770万t。稻谷壳通常处理方法是就地焚烧或施于农田,但大部分在农村被废弃,既占用了土地,又污染了环境。南方... 详细信息

0引言中国是个农业大国,稻谷年产量约1.96亿t,稻谷壳的年产量约为4000万t,经测定稻谷壳的发热量约为13040kJ/kg,折合标准煤约1770万t。稻谷壳通常处理方法是就地焚烧或施于农田,但大部分在农村被废弃,既占用了土地,又污染了环境。南方某水泥公司（简称JS公司）在新建的2 500t/d和6 500t/d两条生产线上，

关键词：稻谷壳干法窑燃料就地焚烧年产量发热量标准煤生产线