利用稻壳灰水热合成A型沸石的研究

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2024-0297

摘要/Abstract

摘要：

稻壳灰是稻谷燃烧后产生的副产物，主要富含无定形二氧化硅，通过资源回收和再加工，不仅可以有效减轻其堆积带来的环境负担，还能获得具有高附加值的A型沸石。以稻壳灰为硅源，经过水热反应合成A型沸石，采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM），系统研究了硅铝比［n（SiO₂）/n（Al₂O₃）］、NaOH溶液浓度、反应温度、反应时间对所合成沸石样品的物相组成与微观形貌的影响。结果表明，在n（SiO₂）/n（Al₂O₃）为1.4、NaOH溶液浓度为2.5 mol/L、反应温度为100 ℃、反应时间为6.0 h的条件下，能够合成出晶相单一、结晶度高，并且具有明显立方体形貌、轮廓清晰的A型沸石。利用红外光谱（FT-IR）、热重-差热分析（TG-DTA）、氮气吸附-脱附测试等手段对最佳水热条件下合成的A型沸石进行表征。结果表明，水热产物A型沸石显示出一定的热稳定性，并且孔径均一，比表面积为44.468 m²/g，使其在吸附、催化剂载体等领域具有潜在的应用价值。

关键词: 稻壳灰, 水热法, A型沸石, 热稳定性

Abstract:

Rice husk ash，a by-product of rice after combustion，mainly contains amorphous silica.Resource recovery and reprocessing of rice husk ash can not only reduce the environmental burden caused by the accumulation，but also obtain the A-type zeolite with high value.Using rice husk ash as silica source，the A-type zeolite was synthesized through hydrothermal reaction.The effects of Si/Al ratio［n（SiO₂）/n（Al₂O₃）］，NaOH solution concentration，reaction temperature and reaction time on the phase composition and microscopic morphology of the synthesized zeolite samples were comprehensively investigated using X-ray diffraction（XRD） and scanning electron microscope（SEM）.The results indicated that the A-type zeolite with single crystal phase，high crystallinity and well-defined cubic morphology could be obtained under the conditions of n（SiO₂）/n（Al₂O₃） of 1.4，NaOH solution concentration of 2.5 mol/L，reaction temperature of 100 ℃ and reaction time of 6.0 h.The A-type zeolite synthesized under optimal hydrothermal conditions was characterized using fourier transform infrared spectrometer（FT-IR），thermogravimetric analysis（TG-DTA） and N₂ adsorption-desorption test.The results showed that the hydrothermal product A-type zeolite exhibited certain thermal stability，had uniform pore size and specific surface area of 44.468 m²/g，making it potentially useful in fields such as adsorption，catalyst carrier.

Key words: rice husk ash, hydrothermal method, A-type zeolite, thermal stability

中图分类号:

TQ127.2

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图/表 13

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参考文献 17

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