稻壳二氧化硅在实验中有什么作用？

2024-11-08 09:07:36

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　　稻壳二氧化硅在实验中具有以下多种作用：

　　一、材料合成

　　合成硅量子点：可通过碾磨、热处理和化学蚀刻等方法，将稻壳二氧化硅制成硅量子点，如日本科学家利用此方法制造出世界首台硅量子点 LED 灯，这种 LED 灯具有低成本、环保等优点。

　　制造锂离子电池阳极材料：韩国研究人员先去除稻壳中的金属杂质和有机成分，再用镁将硅从二氧化硅中提纯出来，并在得到的硅上涂抹碳层，将其作为锂纽扣电池的阳极使用，该阳极具有很高的库仑效率和优异的放电容量保持率。

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　　二、吸附与分离

　　制备活性炭：利用稻壳制活性炭时，需用一定浓度的碱液溶解稻壳中的二氧化硅以分离硅，洗净后的稻壳炭通过水蒸汽活化，可制得吸附力和脱色力很高的活性炭，可广泛应用于医药、制糖、食品工业等领域的脱色精制。

　　三、催化剂载体

　　合成 ZSM-5 型沸石：在碱性稻壳溶液中加入有机胺类结晶化剂，可直接合成 ZSM-5 型沸石，该沸石是以甲醇等为原料制取优良汽油及低级烯烃的高级催化剂。

　　四、补强材料

　　橡胶补强：稻壳基硅炭黑中的纳米二氧化硅均匀分散，将炭均匀包覆在其表面，可避免二氧化硅表面羟基带来的亲水性，提高与橡胶基体的相容性，进而提高橡胶的补强及耐磨性能。

　　五、其他作用

　　作为白炭黑的来源：普通稻壳中二氧化硅的含量在 14% 至 20% 左右，燃烧后产生的稻壳灰二氧化硅含量会提升到 80% 以上，可作为白炭黑的优良来源，白炭黑广泛应用于橡胶补强剂以及饲料的载体添加剂等。

　　降低配煤量：稻壳中的二氧化硅在参与熟料煅烧反应时，可大幅降低配煤量，并能迅速全部参与化学反应生成硅酸盐矿物，起到诱导结晶和提高熟料强度的双重作用。