Technologies of our scientists on Twitter Materials MDPI

авторы: Баймахан Сатбаев, Светлана Ефремова, Абдурасул Жарменов, Асхат Кабланбеков, Сергей Ермишин, Нургали Шалабаев, Арсен Сатбаев и Виталий Хен

(Эта статья относится к специальному выпуску "Гибридные материалы для применения в окружающей среде")

Аннотация

Рисовая шелуха - это крупнотоннажные отходы, образующиеся при производстве риса. Она не подвергается гумификации и поэтому становится серьезным загрязнителем окружающей среды. Благодаря наличию в своем составе двух важнейших элементов - углерода и кремния - рисовая шелуха является перспективным органоминеральным сырьем. Известные способы переработки рисовой шелухи связаны с образованием еще более агрессивных отходов. Создание безотходной технологии переработки этого растительного сырья требует детального изучения. Рисовая шелуха из Кызылординской области была исследована с использованием методов ИК, СЭМ, ТА, TPD-MS, ЭПР и ПЭМ. Было установлено, что при температуре до 500°C лигноуглеводный компонент рисовой шелухи разлагается практически полностью. В процессе разложения регистрируются три основных пика: гемицеллюлоза при 200°C, целлюлоза при 265°C и лигнин при 350-360°C. Этот процесс является эндотермическим. Однако при температуре выше 300°C начинают преобладать экзотермические реакции, связанные с образованием новых веществ и процессами конденсации в твердом остатке. Это объясняет увеличение концентрации парамагнитных центров (ПМЦ) в продуктах карбонизации рисовой шелухи при температуре до 450°C. Дальнейшее повышение температуры приводит к уменьшению количества ПМЦ в результате образования углеродных графитоподобных структур. Кремнийуглеродный продукт карбонизации рисовой шелухи (нанокомпозит) образуется из взаимосвязанных наноразмерных частиц углерода и диоксида кремния, модификация которых зависит от температуры карбонизации. Полученные данные позволяют управлять процессом утилизации рисовой шелухи при производстве востребованной продукции на основе экологически чистых технологий.

Просмотреть полный текст

Источники: twitter.com, mdpi.com